美研制可抗击打外形奇特机器蠕虫(2)

　　人造肌肉来自一种奇特材料。吉姆和他的同事为寻找设计思路研究了蚯蚓。他们发现，蚯蚓由两个主要肌肉组织构成，一个是环绕在管状身体周围的圆形肌肉纤维，另一个是沿身体运动的纵向肌肉纤维。这两种肌肉组织必须同时发挥作用，才能使蚯蚓移动。这个科学小组目前打算用相同技术设计一种类似系统，它不仅柔软，还以蠕动驱动。

　　研究人员先通过卷起和热封一张聚合物网眼制造出一个管状身体。这种由相互交织的聚合物纤维制成的网眼材料使管子伸展和收缩，它的运动类似于弹簧。然后，他们研究了制造人工肌肉的方法，最后决定使用镍钛合金。吉姆说：“这是一种非常奇怪的材料。根据镍钛比例，它的运动就会发生明显变化。”

　　高于一定温度，这种合金就会保持一种称作奥氏体的状态。奥氏体是一种弹簧恢复原状时出现的有规律的定向结构。即使弹簧发生严重弯曲，也会在奥氏体作用下恢复原样。但低于一定温度，镍钛合金就会变成马氏体状态。这是一种更柔软的结构，就像曲别针一样，即使发生弯曲也会保持一定形状。

在对软体机器人进行的极限试验中，科学家使这种机器人遭受多种极端情形，例如用铁锤重击甚至用脚猛力踩等，以便检查它的耐久性。虽然受到这些剧烈打击，这种机器人却幸存下来，在未受损伤的情况下继续爬行。吉姆表示：“你可以扔它，它却不会崩溃。大多数机械零件不仅很硬，还易碎。但网眼蠕虫机器人的构件都由纤维制造，拥有非常强的韧性。它们的肌肉是柔软的，身体也是柔软的。我们正开始展示一种非同寻常的身体变形能力。”

　　这种机器人有朝一日可用于送回直播的高清晰度视频。

　　路易斯-克拉克学院生物学教授凯勒-奥特姆通过设计软机器人研究了动物运动的生物力学。他表示：“像网眼蠕虫一样的机器人可用于多个领域，例如新一代内窥镜、移植物和弥补术等。虽然这种机器人的身体比一条真正的蠕虫更简单，只有少数体节，但好像有非常显著的运动能力。我预测，在今后10年中我们会在许多产品中见到改变形状的人造肌肉，例如手机、便携式电脑和汽车等。”这项新研究得到美国国防高级研究计划局的支持。

　　网眼蠕虫机器人的运作原理：

　　研究人员制造了一种紧密盘绕的镍钛合金金属线，然后将其缠扰在网眼管周围，使其模仿蚯蚓的圆形肌肉纤维。接着，他们把一个小电池和电路板安装在这个管子中，这样就可以通过电流给这条充当身体体节的金属线加热。体节达到一定温度时，金属线就会收缩，推挤管子，推动机器人向前移动。

　　吉姆和他的同事研发出安全控制金属线加热和降温以及机器人在各种表面上移动的规则系统。这个科学小组还为这种机器人配备了沿整个身体运动的金属线，它们类似于蚯蚓的纵向肌肉纤维。加热时，一条金属线就会收缩，拉动机器人左右运动