机器人“软萌”的秘密
和由金属制作的刚性机器人不同，软体机器人的“身体”由特别的软材料制成，它们拥有让机器人做出各种动作的超能力。这些神奇的智能材料包括哪些呢？
像果冻一样的水凝胶：果冻变成机器人是什么模样？水凝胶就可以做到。这种材料看起来像果冻，柔软且晶莹剔透，带有密密麻麻的“小网”，里面装满水。水和“小网”手拉手，让材质具有弹性，拉能变长，挤压能变回原样。该材料的研发是从海洋生物获得的灵感，科学家看到章鱼能灵活地穿过珊瑚缝隙捕鱼、水母能在海浪里轻盈游动，它们柔软的身体在复杂环境中行动自如。于是，科学家模仿它们，用水凝胶做出了会游泳的机器人。
拥有“记忆魔法”的形状记忆材料：这种材料中最有名的是镍钛合金，给它加热时，里面的原子就像听到指令的士兵，迅速调整站位，让材料从弯曲变笔直。形状记忆聚合物更厉害，温度、光照甚至湿度变化都能成为它变形的“开关”，在冬天把它揉成一团放到口袋里焐热，它就能变回原形。科学家用这种材料做出了能钻进废墟的小型机器人，它能钻进砖块缝隙，用自带的摄像头和探测器寻找幸存者。
“提线木偶”般的磁控流变记忆材料：大家一定玩过磁铁吸小铁球吧？科学家用磁控流变记忆材料做成机器人，用磁铁进行指挥，机器人就像被无形的手控制着一样，能在复杂管道里“翻跟头”、能像变形虫一样包裹小零件并送到指定位置。未来这种机器人或能钻进飞机发动机里检查零件、帮医生在血管里“抓”住病变细胞。
百变应用，解锁生活无限可能
神奇材料制成的软体机器人已悄悄走进我们的生活，在很多场景下成为超级“小助手”。
温柔又精准的医疗小卫士：金属手术刀在血管里“跳舞”很危险，但软体机器人不会划伤脆弱的组织，还能通过口腔、血管等“秘密通道”钻进人体。例如，软体机器人能抓住肠道里的肿瘤，辅助微型激光把它切除，不伤害周围的健康细胞。在康复治疗中，软体机器人更是贴心的“私人教练”，能变成护腕、护膝，根据患者恢复情况，帮助肌肉拉伸、关节活动。
无畏的救援小英雄：当地震、火灾发生，废墟里的缝隙小且危险，人无法进去，软体机器人却能大展身手。它像蚯蚓一样扭动着身体钻进倒塌的房屋寻找被困的人，用传感器检测生命迹象。在核泄漏、深海等人类难以到达的地方，它都无所畏惧，可以代替人类冒险。
高效的工业小能手：工厂里的传统机械臂又大又笨重，它们抓玻璃、芯片等脆弱零件时容易“闯祸”。软体机器人的“手”像棉花糖般柔软，轻轻一握，就能稳稳地拿起精密零件，还能根据不同的生产任务和产品需求调整自身的形状和动作，加速了生产速度，降低了生产成本。
软体机器人的研究从未止步，科学家不断探索新材料和技术，让它们拥有新“魔法”。
魔法一：会“消失”。科学家用明胶、生物塑料等能被大自然分解的材料做出了可降解的软体机器人，在手术中完成帮忙任务后，把它放到土壤里几个月，它就会变成肥料，不会污染环境。
魔法二：能液化。韩国科学家最近研发了“液体机器人”，打破了传统机器人在模拟活细胞灵活性和功能方面的局限性，它既拥有液体卓越的变形能力，又具备固体的结构稳定性，功能令人惊叹。它可以像《终结者2》中的T-1000机器人一样穿过金属障碍、在水面及地面上自由移动，还能与其他液体机器人融合。
魔法三：会“举一反三”。哈工大科学家把一种叫MXene的材料和纳米纤维“揉”在了一起，开发出能“思考”的软体机器人。它不仅能根据光线变化改变形状，还能自己规划路线。
在各种神奇材料的支持下，软体机器人正以前所未有的速度蓬勃发展，每一次突破都带来了新的功能和应用场景。在医疗、救援、工业制造等众多领域，软体机器人已经初露锋芒，为解决实际问题提供了创新解决方案。随着科技的不断进步，未来的软体机器人会更智能、更灵活，能完成更多复杂任务，成为我们生活中不可或缺的一部分，协助我们探索未知的世界。
来源：《光明少年》2025年7月刊
（文 / 李振坤 丁思齐 北京交通大学机械与电子控制工程学院副教授）
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