导电凝胶将有助于创造灵活的机器人。免费技术图书馆新闻

导电凝胶可以帮助制造灵活的机器人

14.04.2023

卡内基梅隆大学的工程师成功地将聚合物与液态金属相结合，开发出一种超柔韧且高导电性的有机凝胶复合材料。

多亏了这种新的凝胶，科学家们可能正在创造第一个真正的“软”机器人和自我修复的生物识别设备。据创作者介绍，他们的材料柔软且富有弹性，变形极限超过400%。

为了制造复合材料，将原始聚合物浸入溶剂中以实现可塑性。然后将所得聚合物基与液态镓-铟合金和银薄片的微滴混合。最终产品是一种低密度凝胶状物质，含有足够的金属来传输电力。

可以将复合材料的撕裂部分连接起来，之后它将恢复其形状。它的导电性优于任何其他弹性材料，可以在不影响功能的情况下连接电子元件。

大多数凝胶物质的主要问题是它们容易变干，但开发人员使用乙二醇作为基质，其蒸发率可以忽略不计。

发明者使用他们的复合材料制造了蜗牛机器人、玩具车和生物识别监视器。这种新型复合材料仅用于连接蜗牛机器人的电池和电机，并被证明具有很高的可维护性。

在玩具车中，新材料可以快速组合电路并为发动机和前灯提供动力。作为可重构的生物电极，该材料可用于使用肌电图 (EMG) 测量身体任何部位的肌肉活动。

移除最“刚性”的机器部件并用凝胶化的“神经系统”取而代之将使工程师能够创造出真正灵活的机器人和设备。这开辟了无数的可能性，特别是在医学领域，科学家们可以模拟活体器官或为心脏和其他肌肉创建自我修复的生物监测器。

真正的软体机器人可以贴在皮肤上，在房子的地板上爬行，帮助主人进行日常活动。

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