受海洋生物啟發的水上機器人行走滾動運輸貨物

西北大學的研究人員已經開發出了首個類似于生命的材料，可以充當軟機器人。它可以以人類的速度行走，撿起并將貨物運輸到新的位置，爬上山坡，甚至還可以跳霹靂舞來釋放顆粒。

厘米大小的機器人按重量計將近90%的水，無需復雜的硬件，液壓或電力即可移動。取而代之的是，它被光激活并沿外部旋轉磁場的方向行進。

該機器人類似于四足章魚，在充滿水的水箱內運行，非常適合在水生環境中使用。研究人員想象定制微型機器人的運動以幫助催化不同的化學反應，然后抽出有價值的產品。機器人還可以進行分子設計，以識別并主動去除特定環境中不需要的顆粒，或者利用它們的機械運動和運動將生物治療劑或細胞精確地遞送至特定組織。

“傳統的機器人通常是具有大量硬件和電子設備的重型機器，它們無法與包括人類在內的軟結構進行安全交互，”領導這項實驗研究的塞繆爾·斯圖普說。“我們設計了具有分子智能的軟材料，使它們能夠像任何大小的機器人一樣工作，并在水下或地下的狹小空間中發揮有用的功能。”

“通過將步行和轉向運動結合在一起，我們可以對特定的磁場序列進行編程，從而可以使機器人進行遠程操作，并使其遵循平坦或傾斜表面上的路徑，”領導理論工作的莫妮卡·奧爾維拉·德拉克魯茲(Monica Olvera de la Cruz)補充道。“這種可編程功能使我們能夠通過復雜的路線引導機器人穿過狹窄的通道。”

這項研究將于12月9日發表在《科學機器人》雜志上。

Stupp是西北大學材料科學與工程，化學，醫學與生物醫學工程專業的董事會教授。他曾在麥考密克工程學院，溫伯格藝術與科學學院和范伯格醫學學院任職。奧爾維拉·德拉克魯茲(Olvera de la Cruz)是麥考密克材料科學與工程，化學與化學與生物工程專業的律師泰勒教授。