新技术让机器人利用热能在水上行走

弗吉尼亚大学工程与应用科学学院的一组研究人员开发出一种名为HydroSpread的新型制造技术，可以直接在水面上绘制超薄柔性机器人图案。这种新方法省去了一个困难的制造步骤，可实现用于环境监测和搜救的微型机器人的批量生产。

制造可在水中行走的软体机器人的主要挑战是，在将它们从制造它们的刚性表面转移到水面的过程中，它们极薄的身体往往会被损坏。新技术--HydroSpread--通过直接在水面上制作薄膜解决了这一问题。制作过程首先是将液态聚合物墨水沉积到水面上。

在演示中，研究人员将聚二甲基硅氧烷（PDMS）沉积到水面上，在水面上铺展成完全均匀的双层薄膜。然后用激光将薄膜精确地图案化成所需的形状。

研究人员说，这种方法比在固体表面上制造精度更高。这是因为液态基底（水）能迅速散去激光产生的热量，防止过热造成图案缺陷。

他们利用这种技术制造出了两个原型设备：HydroFlexor，它以鳍状运动划水；HydroBuckler，它以模仿水黾昆虫的屈曲运动 "行走"。这些机器人由外部红外线热源推动，使两层薄膜以不同的速度膨胀，从而产生运动。

研究人员说，这种技术还可应用于可穿戴医疗设备的超薄薄膜和下一代电子产品的柔性元件。