3D打印机器人的手指居然会“出汗”

这只3D打印手有液压控制的手指，可以通过“出汗”来冷却。

康奈尔大学的数据

康奈尔大学的研究人员离让机器人更像人类又近了一步。然而，这项创新可能出乎你的意料:一种柔软的机器肌肉，可以通过“出汗”来调节温度。

正如《科学机器人》所报道的，该团队认为这是构建完美的高功率机器人的关键一步。出汗机器人可以长时间运行而不会过热。金属机器人是优秀的导热体，可以快速散热。然而，软机器人不能做到这一点，所以团队必须集思广益，采用不同的方法。

脸谱现实实验室的研究科学家沃林在一份声明中说:“出汗能力是人类最突出的特征之一。出汗可以通过水的蒸发迅速散热，并在环境温度下冷却。因此，生物学为我们的工程师提供了极好的指导。”

手指驱动器使用3D打印和液压电源来抓取物品。它们由两种水凝胶材料制成:聚异丙基丙烯酰胺的基层包裹在一层多孔聚丙烯酰胺凝胶中。选择这些材料是因为它们能保持水分并对温度有反应。

当手指温度达到30℃时，基层会收缩，从顶层的微米级孔中挤出水分。蒸发效率很高，它的表面温度只需30秒钟就可以降低21℃，比人类高三倍。当风扇的风吹过混合物时，它们的冷却速度是以前的六倍。蒸发过程还会冷却手指执行器所夹持的物体。

沃林说:“这个策略的最大部分是基于材料本身的热调节性能。我们不需要传感器或其他部件来控制出汗率。当局部温度上升到一定程度时，毛孔会自行打开和关闭。”

虽然这个结果令人兴奋，但这只是第一步。汗水会使机器人的手变滑，所以研究小组正在研究手部材料的质地，以提高握力。出汗时，机器人的移动能力也会受到阻碍，它的供水需要补充。

“我认为，这些材料或更类似于生物学的机器人的未来制造将更多地依赖于材料的成分，”合著者、机械和航空航天工程副教授罗布·谢泼德(Rob Shepherd)说。"这提高了多学科研究在这一领域的重要性，因为单一学科无法解决所有问题。"

蝌蚪工作人员从iflscience编译，翻译李同信，转载必须授权。