研究人员为美国陆军开发自推进机器人

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军方资助的研究人员发现了如何使材料具有自推进能力，使材料不需要马达或手就能移动。

马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的研究人员发现了如何制造只依赖于环境能量流就能自动折断和重置的材料。本研究可以让未来的军用机器人利用自身能量移动。

“这项工作是一个更大的多学科努力的一部分，试图了解生物和工程脉冲系统，这将奠定基础的可扩展的方法，以产生力量的机械行动和储能结构和材料，”Ralph Anthenien博士说，陆军研究办公室分部主任，是美国陆军作战能力发展司令部的一个组成部分，现在被称为DEVCOM，陆军研究实验室．“这项工作未来将在陆军和国防部的驱动和动力系统中有无数可能的应用。

研究人员在一个普通的实验中发现了这一物理现象，该实验涉及观察凝胶条干燥。研究人员观察到，当长而有弹性的凝胶条由于蒸发而失去内部液体时，它就会移动。大多数动作都很慢，但偶尔会加速。

随着液体的进一步蒸发，这些更快的运动是持续发生的不稳定。其他的研究表明，材料的形状很重要，而且带子可以自我重置以继续它们的运动。

“许多动植物，尤其是小型动植物，使用类似弹簧和锁紧装置的特殊部件来帮助它们快速移动，比只有肌肉的动物快得多，”马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校(massachusetts Amherst)自然科学学院(College of Natural Sciences)高分子科学与工程教授艾尔·克罗斯比(Al Crosby)博士说。“像捕蝇草这样的植物就是这种运动的很好的例子，在动物世界里，蚱蜢和捕蝇草蚂蚁也是如此。”

Snap不稳定性是大自然将弹簧和门闩结合在一起的一种方式，它越来越多地用于小型机器人和其他设备，以及橡胶弹出器等玩具的快速移动。

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克罗斯比说:“然而，大多数这种折断装置都需要马达或人手来保持移动。”“有了这一发现，可能会有各种不需要电池或马达来为运动提供燃料的应用。”

在学习了干燥胶带的基本物理原理后，研究小组对不同形状的胶带进行了实验，以找出最可能以预期的方式反应的胶带，这种胶带可以在没有任何马达或手动重启的情况下反复移动。该团队甚至展示了改造后的带子可以工作，比如自己爬一组楼梯。

克罗斯比说:“这些经验证明，材料可以通过与环境的相互作用，比如蒸发，产生强大的运动。这些经验对设计新型机器人很重要，尤其是在难以拥有发动机、电池或其他能源的小型机器人上。”

该研究团队正在与DEVCOM陆军研究实验室协调，将这种知识转移到未来的陆军系统中。

编者按:这篇文章是《华尔街日报》转载的美国陆军DEVCOM陆军研究实验室．