上个月,科学家们刚刚研发出一种人工皮肤,使机器人能够感知物理接触。近日,康奈尔大学的研究团队又发明了一种可以通过“出汗”调节自身温度的机器人手。这种创新技术未来可能在温控、消化和吸收等领域得到广泛应用。
康奈尔大学机械与航空航天工程副教授罗伯特·谢佩尔德是这一项目的负责人。他表示,对于采用柔软材料制成的机器人而言,散热问题尤为棘手。金属材料的机器人散热较快,而弹性软性合成材料则不易散热,导致机器人内部引擎因过热而难以长时间运行。传统的解决方案是安装外部风扇,但这会增加机器人的重量和体积,不是理想的解决办法。
为了找到更好的解决方案,谢佩尔德教授与康奈尔大学的其他两位工程学教授以及脸书现实实验室的科学家们合作。他们最终开发出一种特殊材料,当温度达到30摄氏度时,这种材料会自动膨胀并通过一系列微孔排出水分进行散热。一旦温度下降,它会自动关闭。这种热管理技术使得机器人能够在长时间运行中无需担心散热问题。
“出汗是人体最强有力的功能之一。” 康奈尔大学工程学教授T·J·瓦林表示:“汗水通过蒸发快速降温,能使体温降至环境温度以下。”
生物学为工程师们提供了宝贵的灵感。除了在温控方面的应用,这种“液体分泌机制”还可以减少摩擦,使运动更加流畅,尤其适用于爬行和滑行的机器人。此外,该技术还可以应用于消化和吸收过程,例如清除介质表面的污染物。
然而,这项技术也存在一个问题,那就是需要定期加水。“出汗”的机器人也需要像人类一样“喝水”才能正常运作。