加州大学洛杉矶分校的一个研究团队设计了一种新方法，将传统上不易弯曲的半导体和传感组件集成到其设备的结构材料中。这为基于折纸的机器人技术开辟了新维度。
虽然折纸长期以来一直启发着机器人设计，但通常会带来一些限制——尤其是像计算机芯片这样的部件的放置和尺寸。无论设备多么“可折叠”，这些刚性部件通常意味着需要在机器人形状最终确定后安装半导体。然而，这个跨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，从而创建了全新的晶体管网络。根据加州大学洛杉矶分校的描述，这些薄膜随后可以用计算机功能进行编程，以模拟半导体在机器人中的常规作用。他们最近在《Nature Communications》上发表的一篇论文中详细介绍了这些发现。
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为了测试他们的进步，研究人员建造了他们的折纸机械机器人（Origami MechanoBots，简称 OrigaMechs）的三个版本：一个在天线检测到障碍物时会改变方向的昆虫机器人；一个能够沿着预先设定的几何路径行进的双轮机器人；甚至还有一个模仿捕蝇草的装置，在检测到“猎物”施加压力时会合拢“下颚”。
根据该团队的论文，这种可折叠的类半导体材料的用途可能远远超出其轻质柔韧性。未来，类似的机器人还可以在不适合传统半导体的极端环境中运行，包括涉及强磁场或辐射场、高静电放电以及特别强烈的射频场的情况。
“在自然灾害或人为灾害等危险或不可预测的情况下，折纸机器人可能特别有用，”该研究首席研究员、加州大学洛杉矶分校嵌入式机器与无处不在机器人实验室主任 Ankur Mehta 说。
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由于其纤薄的设计，这种新型机器人材料在未来的太空任务中也可能非常有用，因为在太空任务中，货物容量和尺寸限制是需要考虑的极其重要的因素。甚至有人提议将其用于未来的玩具和教育游戏。据 Mehta 称，对于聚酯材料的 OrigaMechs 来说，可能性是无限的。
“虽然这还很遥远，但在其他行星上可能存在这样的环境，在那里，对这些情况具有免疫力的探索机器人将非常受欢迎，”他说。
