对人体进行操作的软体机器人

“通过设计材料的性能，我们可以远程控制软机器人的运动;我们可以让它保持一个给定的形状;然后，我们可以使机器人恢复到原来的形状，或者进一步修改它的运动;我们可以重复这样做。就这项技术在生物医学或航空航天领域的应用而言，所有这些都是有价值的。”

在这项工作中，研究人员使用了嵌入磁性铁微粒的聚合物制成的软机器人。在正常情况下，这种材料相对较硬，并保持其形状。然而，研究人员可以利用发光二极管(LED)的光加热这种材料，这使得聚合物柔韧。一旦柔韧，研究人员证明他们可以通过施加磁场远程控制机器人的形状。在形成所需的形状后，研究人员可以移除LED灯，让机器人恢复原来的刚度-有效地锁定形状的位置。

通过第二次应用光和去除磁场，研究人员可以让软机器人回到它们原来的形状。或者他们可以再次利用光来操纵磁场来移动机器人或让它们呈现出新的形状。

在实验测试中，研究人员证明，软机器人可以用来形成“抓斗”，提升和运输物体。这种软机器人也可以用作悬臂，或者折叠成花瓣可以向不同方向弯曲的“花”。“我们并不局限于二进制配置，比如一个抓取器要么是打开的，要么是关闭的，”该论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学的博士生Jessica Liu说。“我们可以控制光线，以确保机器人在任何时候都保持其形状。”

此外，研究人员开发了一个计算模型，可以用来简化软机器人的设计过程。该模型允许他们在完成特定任务之前，对机器人的形状、聚合物厚度、聚合物中铁微粒的丰度、所需磁场的大小和方向进行微调。“下一步包括针对不同的应用优化聚合物，”Tracy说。“例如，工程聚合物可以在不同温度下响应，以满足特定应用的需求。”