原標(biāo)題：有了可變形材料，機(jī)器人變身so easy？
小時(shí)候看西游記，最羨慕的應(yīng)該就是孫悟空：拔一根毫毛吹口氣兒，想變成啥變成啥。與二郎神斗法那一段，簡(jiǎn)直是精彩至極。
但羨慕也只能歸羨慕，畢竟按照質(zhì)量守恒定律來說，一只大活猴子怎么也不可能變成一只蒼蠅，然后再變成一座廟。然而如果從現(xiàn)實(shí)角度來考慮變形這件事的話，倒也不是沒有可能，這其中涉及的一個(gè)核心內(nèi)容就是：材料。
提到可變形的材料，也許很多人會(huì)想到液態(tài)金屬。我們?cè)谥暗奈恼轮幸苍?jīng)對(duì)此有過介紹。當(dāng)然，液態(tài)金屬很可能是構(gòu)成可變形物體的最佳材料——只要能化成水，隨便什么形狀都可以打造。但顯而易見的是，液態(tài)金屬想要達(dá)到我們隨心所欲的變形效果，恐怕還是有很長(zhǎng)的路要走。
那么，太過于科幻的液態(tài)金屬之外，我們目前可以抓住的可變形材料又有哪些呢？
研究了幾十年的變形材料，現(xiàn)在都能變啥樣？
從四十年代以來，研制可變形的聚合物和金屬就已經(jīng)成為了科學(xué)家們的目光聚焦所在。一個(gè)基本的思路就是：由這種材料制成的物體，在受到外力而改變形狀之后，經(jīng)過一定的外界因素刺激，比如光、熱、水等等，可以恢復(fù)到原來的形狀。
形象一點(diǎn)說就是，物體失憶（改變形狀）之后，經(jīng)過喚醒（刺激），最終又恢復(fù)了記憶（形狀恢復(fù)）。長(zhǎng)期以來，這種變形僅限于恢復(fù)到與原來相同的形狀。但去年中國科學(xué)家的一項(xiàng)研究則將為這項(xiàng)技術(shù)帶來了突破。
浙江大學(xué)的研究人員通過設(shè)計(jì)一種新型的聚合物塑料，可以變成不僅限于一種的形態(tài)。他們通過對(duì)一片聚合物進(jìn)行事先的變成設(shè)定，隨著溫度的不斷升高，在特定的溫度值下會(huì)變成船、鳥，最終恢復(fù)到原始形狀。
那我們可以試想一下：如果可以實(shí)現(xiàn)72種物體的變成，那可就是名副其實(shí)的七十二變了……
但更能滿足我們想象力的大概是能在硬和軟之間進(jìn)行自由轉(zhuǎn)化的材料了。美國科學(xué)家研發(fā)的一種新型材料，其制作過程也非常簡(jiǎn)單，即將泡沫結(jié)構(gòu)浸透到蠟液中，冷卻之后就可以。這種泡沫結(jié)構(gòu)由電線進(jìn)行連接，在通電的時(shí)候材料就會(huì)變軟。冷卻之后，材料就會(huì)變得特別堅(jiān)硬。
打個(gè)比方，用這種材料做成一個(gè)機(jī)器人，當(dāng)前行的道路無法容納的時(shí)候，就可以進(jìn)行加熱，從而使其縮小形體；等到穿過之后再進(jìn)行冷卻，恢復(fù)到原來的狀態(tài)，是不是也很過癮？
而最常被討論的可變形材料液晶彈性體最近也出了新動(dòng)向。液晶彈性體是新一代的高分子材料，其本質(zhì)上來說是具有液晶性質(zhì)的橡膠材料。液晶彈性體的一個(gè)顯著特點(diǎn)是，隨著外界的光、熱等刺激性的因素發(fā)生改變，其也會(huì)因之而改變形狀，比如彎曲、延展。
一般而言，看液晶彈性體的技術(shù)高不高，就在于其變形究竟能變出個(gè)什么花樣來。
美國科羅拉多州博爾德大學(xué)的工程師們利用液晶彈性體來實(shí)現(xiàn)對(duì)新研發(fā)材料的編程。與普通的液晶彈性體一樣，其也是通過對(duì)光和熱的改變來對(duì)物體的形狀進(jìn)行改變。但該材料的獨(dú)特之處在于，通過編程，一張手折的紙?zhí)禊Z在被加熱到華氏200度的時(shí)候，其會(huì)松弛得像一張扁平的床單；而當(dāng)溫度逐漸冷卻到室溫，其又會(huì)恢復(fù)到預(yù)先設(shè)計(jì)好的形狀。
我們可以這樣理解：材料形狀的變化程度越高，也就意味著其普適的可能性越高。將天鵝變成床單，這應(yīng)該可以算作一個(gè)值得期待的進(jìn)步。
當(dāng)可變形材料成熟，機(jī)器人或?qū)⑸涎荽笞兩?/strong>
所有技術(shù)的研究一定是為了解決問題而來。對(duì)變形材料而言，如果只是變變身滿足一下我們對(duì)神話故事的想象，那也有點(diǎn)太狹窄了。事實(shí)上，變性材料成熟之后，至少在以下行業(yè)當(dāng)中將可能產(chǎn)生重要的影響。
1.緊急事故救援。
以前我們講機(jī)器人在應(yīng)對(duì)緊急情況的時(shí)候，往往提到的是其在危險(xiǎn)情況下對(duì)人的替代性，主要目的是降低救援人員的二次安全風(fēng)險(xiǎn)。但以硬金屬為主要材料的機(jī)器人在很多情況下也會(huì)受到形體的限制，比如高度不夠或者穿洞困難。由于形體無法改變，所以往往機(jī)器人能不能用，則完全在于救援現(xiàn)場(chǎng)符不符合使用機(jī)器人的條件。
有了可變形材料之后，救援機(jī)器人將可以根據(jù)條件的限制在一定程度上改變自身的形狀或者大小，等到進(jìn)入任務(wù)區(qū)域之后再進(jìn)行恢復(fù)。
2. 醫(yī)療救助。
可變形材料如果在醫(yī)療方面能夠得到應(yīng)用，其將很可能對(duì)現(xiàn)有的手術(shù)方式產(chǎn)生革命性影響。
手術(shù)從開刀到微創(chuàng)就是一個(gè)巨大的進(jìn)步，它大大減輕了患者的痛苦。如今非常流行的一個(gè)概念則是利用微型機(jī)器人進(jìn)入到人的血管、臟器當(dāng)中進(jìn)行檢查和治療?？勺冃圆牧系氖褂靡饬x在于，其可以以原始材料的形式進(jìn)入人體，然后在任務(wù)區(qū)域恢復(fù)到指定的編程形狀。
這其中的好處在于，直接投放的成型的機(jī)器人很可能會(huì)在人體穿梭的過程中造成一定的傷害，而可變形材料則邊緣和表面更柔和，對(duì)人體造成的傷害也就越小。
3. 機(jī)器人開發(fā)。
在機(jī)器人開發(fā)這塊，可變形材料大概有兩個(gè)方面的積極作用。
第一，機(jī)器人的自我修復(fù)。人類孜孜不倦地研發(fā)機(jī)器人，就是想要其為我所用。那么，在使用的過程中，機(jī)器人難免會(huì)由于各種各樣的因素而遭到破壞，比如機(jī)器人大戰(zhàn)等?，F(xiàn)在的方式往往是采用零件更換或者焊接的形式對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，耗時(shí)耗材。如果以可變形材料制造機(jī)器人，在其受到損壞的時(shí)候，則可能根本就不需要再進(jìn)行手動(dòng)更換，而是加加熱或者降降溫就達(dá)成了其自我修復(fù)。
第二，軟體機(jī)器人開發(fā)。軟體機(jī)器人的特點(diǎn)是，其活動(dòng)受空間的約束較小，可以輕而易舉通過一些狹窄的通道。而軟體材料自然也是開發(fā)中研究的重點(diǎn)。上文提到的紙?zhí)禊Z就對(duì)此具有極強(qiáng)的針對(duì)性。如果能夠?qū)④涹w機(jī)器人的體型變?yōu)橐粡埍”〉陌准垼蛘吒?，那幾乎可以說沒有它鉆不過去的縫了。
當(dāng)然，以現(xiàn)在的材料變形技術(shù)而言，或許要達(dá)到以上的效果還需要很多時(shí)日。但作為構(gòu)成了世界一切的基礎(chǔ)的材料，也有更多東西還在等著被開發(fā)出來。也許面對(duì)變形材料，現(xiàn)在人類還只能在實(shí)驗(yàn)室里欣喜若狂，但只要七十二變的希冀仍在，神話技能最終也將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
- 蜜度索驥：以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長(zhǎng)
- 美媒聚焦比亞迪“副業(yè)”：電子代工助力蘋果，下個(gè)大計(jì)劃瞄準(zhǔn)AI機(jī)器人
- 微信零錢通新政策：銀行卡轉(zhuǎn)入資金提現(xiàn)免手續(xù)費(fèi)引熱議
- 消息稱塔塔集團(tuán)將收購和碩印度iPhone代工廠60%股份 并接管日常運(yùn)營
- 蘋果揭秘自研芯片成功之道：領(lǐng)先技術(shù)與深度整合是關(guān)鍵
- 英偉達(dá)新一代Blackwell GPU面臨過熱挑戰(zhàn)，交付延期引發(fā)市場(chǎng)關(guān)注
- 馬斯克能否成為 AI 部部長(zhǎng)？硅谷與白宮的聯(lián)系日益緊密
- 余承東：Mate70將在26號(hào)發(fā)布，意外泄露引發(fā)關(guān)注
- 無人機(jī)“黑科技”亮相航展：全球首臺(tái)低空重力測(cè)量系統(tǒng)引關(guān)注
- 賽力斯發(fā)布聲明：未與任何伙伴聯(lián)合開展人形機(jī)器人合作
- 賽力斯觸及漲停，汽車整車股盤初強(qiáng)勢(shì)拉升
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。
