观看这款配有水凝胶鳍片的硬币大小的软体机器人桨

工程师们长期以来一直对制造水上机器人感兴趣。我们已经看到了仿照金枪鱼、吸盘鱼、章鱼等动物设计的机器人。现在，一种新型的水下机器人正在亮相。来自韩国大学和亚洲大学的研究人员设计了昆虫大小的机器人，它们可以利用水凝胶鳍和桨在水中涉水。他们在本周发表在《科学机器人》杂志上的一篇新论文中描述了这些机器人的制造和操作过程。

水凝胶是由交联分子制成的 3D 结构。它们可以由合成或天然材料制成，并且容易在水中膨胀。一些水凝胶甚至可以响应外部刺激而改变形状，例如 pH、温度、离子强度、溶剂类型、电场和磁场、光等的变化。

医疗行业一直在探索如何将水凝胶用于伤口敷料等应用。但机器人工程师也对使用水凝胶制造软机器人很感兴趣——看看 2008 年这款漂亮的药物输送水母状水下机器人就知道了。当然，这种机器人的设计一直在被重新构想和优化。

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高丽大学和亚洲大学团队研发的新型自由漂浮机器人拥有多孔水凝胶桨叶，桨叶上涂有一层纳米颗粒网，即“褶皱纳米膜电极”。机载电子设备缩小到一分钱硬币大小，嵌入机器人体内。机器人体内有一个致动器或马达，可在水凝胶上施加不同的电位。为了移动机器人，研究人员可以改变外部电场，以诱导电渗驱动的液压泵送——带电表面可以改变周围的水流。

研究人员写道：“特别是，我们基于 WNE 执行器的软式水下机器人无需任何高压转换器和传统传输系统即可构建，而这在很大程度上限制了软式机器人的小型化。”“然而，要成为一个完全自主的机器人系统，应该进一步集成传感组件，以识别机器人的位置和方向。我们相信，我们的方法可以为开发轻量级、高性能的软式执行器和小型机器人提供基础，这些机器人需要在电刺激下进行各种运动。”

观看下面微型水上机器人的运动：