研究人員開發軟閥以制造完全軟的機器人

近年來，一類全新的機器人受到自然形態的啟發，并使用柔軟，彈性的彈性體制造而成，其設計能夠抓取物體，行走甚至跳躍，從而席卷了整個領域。

盡管進行了這些創新，但是所謂的“軟”機器人仍然帶有一些“硬”部件。

在伍德福德L.和安·阿·弗羅斯特大學的喬治·懷特塞德斯教授的實驗室里工作的博士生菲利普·羅特蒙德說，特別是直到現在，機器人的充氣和放氣通常都由現成的氣動閥控制。

羅特蒙德和博士后研究員丹尼爾·普雷斯頓(Daniel Preston)創建了一個軟閥，該閥可以替代此類硬部件，并可能導致創建完全軟的機器人。該閥的結構還可用于產生獨特的振蕩行為，甚至可用于構建軟邏輯電路。最近在《科學機器人》雜志上發表的一篇論文中介紹了該閥。

除了Rothemund和Preston之外，該研究還由化學和化學生物學系的Alar Ainla，Lee Belding和Sarah Kurihara，卡夫里生物與科學研究院的Zhigang Suo和Whitesides共同撰寫。

羅特蒙德說：“人們已經建造了許多不同類型的軟機器人……而它們最終都是由硬閥控制的。” “我們的想法是將這些控制功能內置到機器人本身中，因此我們不再需要這些堅硬的外部零件。該閥結合了兩個簡單的想法，第一個是膜類似于'波普爾'玩具，第二個是當您扭結這些管子時，就像扭結一根花園軟管以阻止水流一樣。”

Preston和Rothemund展示的閥門內置于一個圓柱體中，該圓柱體由硅樹脂膜隔開，形成上下腔室。

給下部腔室加壓迫使膜彈出，而釋放壓力使膜彈出回到其“靜止”狀態。每個腔室還包含一個管，當膜切換方向時可以扭結，從而有效地打開或關閉閥門。

普雷斯頓說：“無論方向是什么，它都在上方或下方彎折。” “因此，當其彈出時，底管會扭結，并且沒有空氣流過底管。當膜彈出時，頂管會扭結，底管會彎曲，并且空氣可以流經底管。我們可以在這兩種狀態之間來回切換……來切換輸出。”