多功能微型机器人可以折叠成三维形状并爬行

康奈尔大学的研究人员创造了尺寸小于 1 毫米的微型机器人，它们被打印为 2D 六角形“元片”，但经过电流冲击，就会变形为预先编程的 3D 形状并爬行。

该机器人的多功能性得益于一种基于剪纸(折纸的近亲)的新颖设计，其中材料切片使机器人能够折叠、展开和运动。

该团队的论文《电子可配置微型元片机器人》发表在《自然材料》杂志上。该论文的共同主要作者是博士后研究员刘庆昆和王伟。该项目由物理学教授伊泰·科恩领导。他的实验室之前曾生产过微型机器人系统，可以驱动四肢、通过人造纤毛抽水并自主行走。

从某种意义上说，剪纸机器人的起源是受到“可以改变形状的生物体”的启发，刘说。“但是当人们制造机器人时，一旦它被制造出来，它可能能够移动一些肢体，但其整体形状通常是静态的。所以我们制造了一个超薄片机器人。‘meta’代表超材料，这意味着它们由许多构建块组成，这些构建块共同作用，使材料具有机械行为。”

该机器人是一个六角形的瓷砖，由大约 100 块二氧化硅面板组成，这些面板通过 200 多个致动铰链连接，每个铰链厚度约为 10 纳米。当通过外部电线电化学激活时，铰链会形成山折和谷折，并起到张开和旋转面板的作用，使机器人能够改变其覆盖范围，并局部膨胀和收缩高达 40%。根据激活的铰链，机器人可以呈现各种形状，并有可能将自己包裹在其他物体上，然后展开回平板。

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