“折纸机器人”是最先进的柔性机器人，可以用于人体的药物输送、灾难环境中的搜索和救援任务，以及人形机器人手臂。

 

因为这些机器人需要灵活，它们通常由纸、塑料和橡胶等软材料制成。在功能上，传感器和电子元件通常被添加到顶部，但这些增加了设备的体积。

 

这种新材料将铂等金属与烧纸(灰)结合在一起，沐鸣在线注册在保持传统纸张和塑料的可折叠性和重量轻的特点的同时，增强了其性能。事实上，这种新材料只有纸的一半轻，这也使它更节能。

 

假肢和软机器人

 

这些特性使得这种新材料成为制造柔性、轻便假肢的有力候选，这种假肢比传统假肢轻60%。这种假肢可以提供实时的应变感知，反馈弯曲的程度，给使用者更好的控制和即时的信息——所有这些都不需要外部传感器，否则会给假肢增加不必要的重量。

 

这种轻质金属骨架至少比制造折纸机器人所用的传统材料轻三倍。它还更节能，使折纸机器人工作速度更快，能耗减少了30%。这种新材料还具有防火性能，适用于在恶劣环境下工作的机器人。这种新材料可以在800摄氏度(1472华氏度)的高温下燃烧5分钟。

 

此外，这种导电材料具有地热加热的能力——通过这种材料发送电压使其升温，这有助于防止机器人在寒冷环境中工作时的冰损伤。这些特性有助于创造轻便灵活的搜救机器人，沐鸣在线注册它们可以进入危险区域，同时提供实时反馈和通信。

 

他们是如何制造新材料的

 

研究人员通过一种名为“石墨烯氧化模板合成”的新工艺来制造这种金属材料。他们首先将纤维素纸浸泡在氧化石墨烯溶液中，然后将其浸入铂等金属离子制成的溶液中。然后，这种材料在800摄氏度(1472华氏度)的惰性气体氩中燃烧，然后在500摄氏度(932华氏度)的空气中燃烧。

 

最终的产品是一层薄薄的金属- 90微米(μm)或0.09 mm-made 70%铂和30%的非晶碳(灰)足够灵活弯曲,折叠和拉伸。其他金属如金和银也可以使用。

 

这项研究发表在《科学机器人》杂志上。

 

研究小组组长陈伯彦(音译)用一个切成凤凰形状的纤维素模板进行研究。“我们受到神秘生物的启发。新加坡国立大学化学与生物分子工程学院助理教授陈说。

 

导电骨干

 

该团队的材料可以作为机械稳定、柔软和导电的脊骨，沐鸣代理注册使机器人具备应变感知和通信能力，而不需要外部电子设备。

 

导电意味着这种材料充当自己的无线天线，允许它与远程操作员或其他机器人通信，而不需要外部通信模块。这扩大了折纸机器人的范围，例如在高风险环境中工作(如化学品泄漏和火灾)，作为远程控制的不受束缚的机器人，或作为人造肌肉或类人机器人手臂。

 

新加坡国立大学化学与生物分子工程博士生杨海涛(音译)是这项研究的第一作者，他说:“我们用不同的导电材料进行实验，最终得出了一种独特的组合，从而实现了最佳的应变感知和无线通信能力。”“因此，我们的发明扩展了用于制造先进机器人的非常规材料库。”

 

陈和他的团队现在正在寻求为金属骨架增加更多的功能。一个有前途的方向是将电化学活性材料加入到储能设备中，这样材料本身就是它自己的电池，这样就可以创造自供电的机器人。该团队还在试验其他金属，如铜，这将降低材料的生产成本。