科学家和研究人员越来越多地从自然界获得灵感，以开发具有一系列创新性能的新材料。

 

生物材料:从进化到创新

 

今年早些时候，一个欧洲研究小组利用受荷叶启发的新型光子学技术，创造了首个自我清洁金属。TresClean项目使用高能激光切割设备在金属板材上制造尖刺和脊线。这导致液体反弹，模仿荷叶的表面。粗糙的表面创造了微型的空气袋，使表面和液体之间的接触面积最小化，天富注册链接就像站在针床上一样。自洁金属是世界上第一个流体排斥、抗菌金属表面。在荷叶植物中发现的防御机制给了研究人员自我清洁金属的想法。

 

TresClean项目协调人卢卡·罗摩里教授说:“就像荷叶保持自身清洁一样，不需要清洁产品或化学药品，它们锯齿状、粗糙的表面通过防止‘扩散’使水保持球形水滴的状态。”细菌没有机会粘附，因为与金属表面和液体的接触减少了80%以上。我们正在研究一种抗菌金属。”

 

 

“机器人的血液”

 

康奈尔大学(Cornell University)的研究人员利用“机器人血液”创造了一个系统。“机器人血液”是机器人体内循环的液体，用来储存能量，为机器人长时间执行任务提供动力。

 

“机器人血液”增加了软机器人的系统能量密度，如用于复杂、长时间任务的水上机器人。

 

康奈尔大学机械和航空航天工程副教授罗伯·谢泼德说:“在自然界中，我们可以看到生物体在完成复杂任务的同时还能工作多长时间。”机器人不能长时间地表演类似的技艺。我们受生物启发的方法可以显著增加系统的能量密度，同时让软体机器人保持更长的移动时间。”

 

研究人员创造了一个人造血管系统，它可以泵出高能量密度的液压液体，他们称之为“机器血”。液压液具有传力、操作附件和提供结构的一体化设计。

 

该系统在一个受狮子鱼启发的水中软性机器人上进行了测试，该机器人由合著者James Pikul设计。狮子鱼用起伏的鳍在珊瑚礁间滑行。这种水生软体机器人的外部有硅胶皮肤、柔性电极和用于弯曲和弯曲的离子隔膜。船上的泵和电子设备是由锌碘流动电池通过电化学反应供电。

 

据康奈尔大学称，“水下软机器人为研究和探索提供了诱人的可能性。”由于水上软式机器人由浮力支撑，它们不需要外骨骼或内骨骼来维持结构。谢泼德认为，通过设计能让机器人长时间工作的电源，天富注册自动机器人可能很快就能在地球的海洋中执行重要的科学任务，以及珊瑚礁取样等微妙的环境任务。这些设备也可以被送到外星世界进行水下侦察任务。”

 

平静的变色龙

 

英国剑桥大学的研究人员研制出一种人造“变色龙皮肤”:这种皮肤一旦暴露在光线下就会变色。研究人员认为，这一技术可以用于许多实际应用，比如主动伪装和大规模动态显示。

 

剑桥大学的新发明是由包裹在聚合物外壳上的小颗粒金制成的。然后它们被压缩成油中的小水滴。一旦暴露在热或光下，粒子就会被拉到一起，从而改变材料的颜色。

 

变色龙和墨鱼能够变色是因为它们的皮肤细胞的构成，它们的皮肤细胞具有可收缩的纤维，可以移动皮肤中的色素。这些色素可以分散开来，显示颜色，也可以收缩以使细胞清晰。

 

剑桥大学的研究人员受到变色龙变色特性的启发。然而，研究人员使用的是光动力纳米机制，而不是收缩纤维。一旦人工皮肤被加热到32°C以上，材料的纳米颗粒就会聚集成簇。一旦冷却，聚合物就会吸水并膨胀。

 

该研究的第一个合著者，剑桥大学卡文迪什实验室的安德鲁·萨尔蒙博士说:“将纳米颗粒装载到微滴中，我们可以控制星群的形状和大小，给我们带来戏剧性的颜色变化。”

 

 

当粒子变暖时，它们变成深蓝色。一旦冷却，粒子变红。