哥伦比亚大学生物科学副教授奥兹金萨海林实验室的新研究表明，材料可以制造，以创建柔软的执行器 - 将能量转化为物理运动的装置 - 这是强大而灵活的，最重要的，最重要的，耐水损伤。
“萨希说，”从动态且响应环境的材料互动和接触，就有一种日益增长的趋势。““我们发现一种方法来开发一种耐水性的材料，同时配备用于携带水来提供启动机械系统所需的力和运动。”
这项研究于5月21日在线发表先进的材料技术．
大多数传统的机器人系统都是由金属结构组成的，需要计算机才能工作。软机器人是用不使用刚性骨架或电力提供机械强度的材料制造的。它们制作起来更简单，比硬机器人更便宜，更能做复杂的动作，在人类周围使用更安全。
哥伦比亚大学的研究人员开发的这种材料是由孢子(细菌产生的单位，常被用作食物补充剂)和粘合剂的新型组合制成的。它们提供了一种替代材料，如合成聚合物，通常用于硬执行器，比凝胶更普遍用于软执行器。与新材料相比，凝胶反应较慢，不能产生高功率或力，通常不能直接与水接触。
虽然单个孢子是防水的，但它们是如此微小的是，它们必须通过光化学过程结合在一起，其中高强度光刻将它们粘在复合材料中。研究人员采用廉价，市售的UV光，用于固化指甲油的沙龙。
一旦干燥，材料就会分层堆叠，形成一个微观结构，随着湿度或水分的变化而膨胀或收缩，产生机械功的力量和运动。
“这就像从沙子的制作床单或表面一样，”博士后研究科学家onur Cakmak，研究团队的领先作者和研究团队成员。“材料非常粒度。”
在图案设计的指导下，多孔复合材料可以根据湿度或水的变化而弯曲、折叠和展开。这使得软驱动器具有灵活性和对周围环境的适应性，很像自然界中的生物。卡克马克说，“如果你想用这些材料制造出有用的系统，这种被模式化的能力是至关重要的。”
沙欣看到了这种新材料的许多潜在应用，从实用物品到艺术创作。由防水、湿度响应复合材料制成的驱动器可以在湿度上升过高时用来打开建筑物的窗户。这种材料还可以添加到运动服的织物中，以帮助汗水更快地蒸发。沙欣说:“我们为设计师们提供材料，让他们的想法迅速实现。”
他补充说，应用程序意味着多年来仍需要进一步的测试，但那些为更短时间设计的应用程序可能已经准备好了。
“当我们致力于这一点时，我们还学习了许多其他可能的用途，一些与设计和其他物料有关，这些材料可以成为我们周围产品的一部分的材料，”Sahin说。“那些可能是这可能越早影响的地方。”
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