《Science Robotics》與《Nature》分別發布！你來評判港科大和MIT研發的新型材料哪個更牛掰

研究新的驅動材料被認為是「科學機器人的十大巨大挑戰」之首，因為一旦成功，將徹底改變機器人均需依靠電機驅動的基本設定。而為了更好的開發微型與仿生機器人、醫療裝置及人工肌肉，科研人員們在過去的30年一直研究用不同的方法研究新型的驅動材料。

無獨有偶，近期《Science Robotics》和《Nature》各自發布了一篇文章，分別介紹了來自香港大學和MIT的科研團隊研發出的新型材料。各種材料各有所長，它們的共同點就是都能在自己的底盤展開魔鬼的步伐。下面就帶大家一起來看一下究竟哪家的新材料更奇特。

一束微小的光

便能讓一群機器人「群魔亂舞」

這放在以前或許是科幻

放在今後

也許會成為即將實現的科技

這一切源於香港大學研究出了

僅靠光便能驅動的新型材料

氫氧化鎳

磁鐵大家都玩過

但通過3D列印技術

讓磁鐵的「每一幀」

都有不同的排列順訊

就能賜予普通磁鐵特殊的步伐

這就是MIT最新研製的

3D列印軟材料

第一種材料是香港科技大學顏慶雲教授團隊研究出的新型材料「氫氧化鎳」，這種材料的突出優點便是極其敏感，它對光源、電力、溫度、濕度等外部環境因素的改變都能做出反應。並且響應速度非常快。

據介紹這種的新型材料氫氧化鎳幾乎可以對光線做出即時反應，併產生相當於自身重量的3000倍的力。因而利用這種材料，通過良好的結構設計，香港科技大學把它做成了一個迷你手臂，這個小小的迷你手臂能夠抬起相當於它自身重量50倍的物體。

而且，利用這種材料配合一個擋光板，讓氫氧化鎳間歇性的接受到間歇性的光源，還可以創造出一個可以移動的小型機器人。如下圖那樣前腿照射到小型步行機器人的前腿上使其伸直，擋光板阻擋了光照射在後退上讓它維持捲曲狀態。這樣小小機器人就能完成基本的走路行為了。

香港大學的研究團隊，也嘗試了讓這種材料單純的做機器人的動力裝置。讓氫氧化鎳作為機器人小車的四肢，這樣，一個畫風獨特，在光照條件下便能向前移動的機器人小車便造成了。

而且，更重要的是相比於其他價格昂貴工藝繁瑣的新型材料，香港大學研發的這款新型材料，不僅製造過程相對簡單，製作成本也低很多。據介紹這種新型材料主要成分是成本低的鎳金屬，製造僅涉及到電沉積這種簡單步驟，而製造一批新材料所需要的時間約為3個小時，所以能夠很容易的在工業中大規模應用。

相比於香港大學的研究，MIT利用了更先進的工藝3D列印技術。雖然有文章介紹這種材料也能通過熱源和光源驅動，但顯然它主要依靠的還是磁場刺激。這是美國麻省理工學院的趙選賀及其同事提出了一種技術，可以在幾分之一秒內列印柔軟的磁活化材料。

這種材料是將鐵磁微粒嵌入硅橡膠基體內，他們通過通過磁化印表機噴嘴來控制微粒的排列，從而能夠對列印材料的不同區域進行設定，使之在磁場作用下產生特定的形變。例如，材料可以在不同的靜態形狀之間切換，或者根據磁場變化發生動態變形。這樣的材料具有彈性，在去除磁場後會恢復原來的面貌。

MIT團隊利用這種技術列印了一個六腿軟體機器人。通過施加不同的磁場，機器人可以爬行、滾動，輸送藥物，甚至捕獲並釋放降落的物體。第二種設計可以使機器人水平跳躍12厘米，方法是首先在一個方向上施加一個磁場來使機身摺疊，然後在另一個方向施加磁場使其釋放。

兩個團隊的新型材料可以說各有千秋，只是真正應用於實際還確實有段距離。不過從《Science》和《Nature》的選文也可以看出，現實世界對於新型材料的期待還是非常急迫的。科學家們都在競相研發通過濕度、溫度、磁場和光等條件來無線搖距驅動的材料。而且這些材料朝著更加易於驅動、響應更快和動作更可控的方向發展，未來期待定向精確控制，擺脫電機的傳統桎梏。

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