美国北卡罗来纳州立大学的研究人员受毛毛虫启发，研制出一种热驱动爬行机器人，通过分布式可编程加热可实现多种爬行模式。
章鱼、蛇、蠕虫、毛毛虫等自然生物具备多模式运动和穿越密闭狭窄空间的能力。软体机器人大多受此启发，在生物医学、外科手术辅助、伪装感知等领域有显著的应用潜力。为模仿毛毛虫的双向运动能力，研究人员设计将银纳米线嵌入双向热驱动液晶弹性体中，构建热驱动双向爬行机器人。其中，银纳米线具有高导电性和机械顺应性，用聚二甲基硅氧烷/炭黑进行封装后作为加热元件，利用掩模可实现加热元件的图案化；液晶弹性体与加热元件一起进行等离子体处理，压制成型后作为机器人主体结构。研究发现：通过调整加热元件图案、外部电流大小和驱动频率，可调节机器人的运动方向和运动速度；电流增加时，正向和反向速度都会增加；正向/反向速度先随驱动频率的增加而增加，达到最高值后随频率增加反而降低。机器人能通过高3毫米、长30毫米的狭窄空间，正向速度和反向速度分别可达0.5毫米/秒、0.72毫米/秒，正向和反向最高分别可弯曲8.9毫米、14.5毫米。
这项研究为设计智能多功能软体机器人提供了新思路，将促进软体机器人在灾后救援、远程感知等领域的应用。 （方楠）