“精靈”機械人可隨風飛揚

刺激回應聚合物的發展為下一代小型無線控制軟體機械人帶來了大量新材料相關的創新。工程師們已使用這些材料製造可行走、游泳和跳躍的小型機械人。但此前，還沒人能讓它們飛起來。芬蘭坦佩雷大學的科學家們開發了一種四毫米的機械人，它能利用風能和光能在空中翱翔。

研究人員正探索如何使智能材料飛行，他們開發了一種聚合物組裝的機械人，該機械人通過風力飛行，並由光控制。這個新設計名為FAIRY（精靈），即基於光回應材料的航空飛行機械人。

從蒲公英種子得到靈感，“精靈”具有多個仿生特徵。由於其高孔隙率（0.95）和輕質（一點二毫克）的結構，它很容易漂浮在有風的空中。更重要的是，穩定的分離渦環生成使長距離風力輔助飛行成為可能。

研究人員稱，“精靈”可由光源供電和控制，比如雷射光束或LED。這意味著光可用來改變微小的蒲公英種子狀結構的形狀，“精靈”可通過改變形狀來適應風向和風力，光束可用來控制聚合物組件的起飛和著陸。

與自然界中的蒲公英種子相比，這種人造種子配備了一個柔性致動器。執行器是由光反應型液態結晶彈性體製成的，它在可見光的激發下誘導刷毛的打開或關閉。

研究人員接下來將專注於提高材料的靈敏度，使設備能夠在陽光下運行。此外，他們還計劃擴大該結構的規模，使其能夠攜帶GPS和感測器等微電子設備及生化化合物。

研究人員稱，這聽起來像是科幻小說，但概念驗證實驗表明，新開發的機器人向適合人工授粉的現實應用邁出了重要的一步。在未來，數以百萬計的攜帶花粉的人造蒲公英種子可被自然風自由驅散，然後在光線的指引下前往特定地區，那裡有等待授粉的樹木。

研究人員說，這將對全球農業產生巨大影響，因為全球變暖導致的傳粉媒介喪失已構成對生物多樣性和糧食生產的嚴重威脅。

近年來，世界各地的許多研究小組都用對外部刺激有反應的“軟”聚合物製造了微型機械人。其中包括游動的“魚”、行走的藥物輸送機械人以及會飛的蜜蜂和蒼蠅——所有這些在被光照後都會移動。軟體機械人領域的基礎是使用更靈活的材料來嘗試製造仿照自然形態（例如螃蟹和獵豹）的機械人，這將使它們更具活力，並且能夠更好地在各種地形中移動。

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