加州大学洛杉矶分校的一组研究人员设计了一种新方法,将传统的不可柔性半导体和传感元件集成到他们的设备结构材料中。基于折纸的机器人技术进入了一个新的维度。
虽然折纸一直是机器人设计的灵感来源,但它通常会带来一些警告——尤其是像计算机芯片这样的比特的位置和大小。由于设备可能是“可折叠的”,这些刚性部件通常意味着在机器人的形状确定后需要安装半导体。然而,这个多学科团队成功地将柔性导电材料集成到极薄的聚酯薄膜中,以创建全新的晶体管网络。根据加州大学洛杉矶分校的描述,这些薄片可以用计算机功能编程,以模拟半导体在机器人中的通常作用。他们最近在一篇论文中详细介绍了这些发现。
为了测试他们的进步,研究人员建造了三个版本的折纸机械机器人(OrigaMechs):一个虫子机器人,当它的天线检测到障碍时,它就会逆转方向,一个两轮机器人,能够沿着预先安排的几何路径行进,甚至还有一个金星捕蝇器启发的机制,在检测到“猎物”的压力时关闭它的颚。
根据该团队的论文,这种可折叠的半导体类材料的用途可以超过其轻量化的灵活性。在未来,类似的机器人也可以在不适合传统半导体的极端环境中工作,包括强磁场或辐射场、高静电放电以及特别强烈的无线电频率。

这项研究的首席研究员、加州大学洛杉矶分校嵌入式机器和无处不在机器人实验室主任安库尔·梅塔说:“在这种危险或不可预知的情况下,比如天灾人祸,折纸机器人可能会被证明特别有用。”
由于其薄的设计,这种新型机器人材料也可以在未来的太空任务中发挥作用,其中货物容量和尺寸限制是需要考虑的关键因素。甚至有人在谈论在未来的玩具和教育游戏中使用它们。根据Mehta的说法,天空才是涤纶OrigaMechs的极限:
他说:“虽然这是一个很长的距离,但在其他星球上的环境中,不受这些场景影响的探索机器人将是非常可取的。”