不同于《星球大戰(zhàn)》和《終結(jié)者》中的“金屬機(jī)器人”，未來(lái)機(jī)器人將是柔軟可變形的“軟體”，與人類(lèi)將越來(lái)越相像。這種靈活移動(dòng)的軟體機(jī)器人，能夠爬行、扭動(dòng)，并蠕動(dòng)穿過(guò)堅(jiān)硬、狹小的空間，應(yīng)用極為廣泛。目前科學(xué)家們研制出了一種新形式的可對(duì)近紅外光響應(yīng)的水凝膠，可以作為軟體機(jī)器人的原料。這種材料由蛋白和彈性蛋白構(gòu)成，其中還包含薄的石墨烯層。

材料是軟體機(jī)器人發(fā)展核心

　　軟體機(jī)器人是一種新型柔韌機(jī)器人，可以僅用空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)。此前科學(xué)家研究的軟體機(jī)器人采用紙質(zhì)和硅橡膠制成，能夠彎曲、扭轉(zhuǎn)和抓起自身重量100多倍的物體。軟體機(jī)器人的設(shè)計(jì)靈感是摸仿人類(lèi)的內(nèi)部構(gòu)造或昆蟲(chóng)的外形架構(gòu)等，尤其是后者。

　　此前，大多數(shù)人聽(tīng)到“機(jī)器人”一詞，便會(huì)想起金屬人形生物。不過(guò)現(xiàn)在，科學(xué)家們開(kāi)始在章魚(yú)、海參、魷魚(yú)和毛毛蟲(chóng)等生物中尋找創(chuàng)作靈感，以此來(lái)創(chuàng)造“軟機(jī)器人”。目前，科學(xué)家們研發(fā)出一種新形式的可對(duì)近紅外光響應(yīng)的水凝膠，將有助于實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人。這種材料由蛋白和彈性蛋白構(gòu)成，還包含有薄的石墨烯層。合成蛋白在冷卻后將吸收水，加熱時(shí)，水便被釋放。當(dāng)石墨層積熱量時(shí)，它們便獲得近紅外范圍內(nèi)的光。

　　研究人員稱，將這些材料結(jié)合，能夠復(fù)制植物細(xì)胞對(duì)光的響應(yīng)過(guò)程。只有在這種情況下，這一過(guò)程才能更具控制性。由于凝膠材料并不能十分均勻地分布，因此材料便會(huì)向光源一方彎曲。這種效應(yīng)已經(jīng)在以一只手的形狀存在的水凝膠證實(shí)，曝光于光一側(cè)的手指水凝膠開(kāi)始彎曲。

　　分析人士指出，許多機(jī)器人的關(guān)節(jié)是由可變形的材料制成，非常快捷和強(qiáng)大，但現(xiàn)有技術(shù)還不能生產(chǎn)出與自然界動(dòng)物相媲美的野外活動(dòng)能力的機(jī)器人。制造隨意運(yùn)動(dòng)且能精確控制的軟體裝置難度極大，這就是為何至今機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仍舊像機(jī)器人而不是活生生動(dòng)物的主要原因。而石墨烯凝膠將可以為機(jī)器人開(kāi)發(fā)柔軟材料，在該領(lǐng)域形成突破。

軟體機(jī)器人應(yīng)用空間廣泛

　　機(jī)械工程師常使用剛性金屬材料制造機(jī)器人，但這類(lèi)機(jī)器人通常分量重且昂貴，能執(zhí)行的動(dòng)作類(lèi)型有限，還難以在復(fù)雜地形中行進(jìn)。而靈活移動(dòng)的軟體機(jī)器人，能夠爬行、扭動(dòng)，并蠕動(dòng)穿過(guò)堅(jiān)硬、狹小的空間。

　　由于具備身體容易彎曲的優(yōu)點(diǎn)，軟體機(jī)器人應(yīng)用極為廣泛。比如，能進(jìn)到狹小的空間進(jìn)行監(jiān)控，鉆進(jìn)人的身體提供醫(yī)學(xué)影像或散布藥物;能使許多危險(xiǎn)手術(shù)更加安全，且疼痛減少;能去宇航員不能去的地方，比如為美國(guó)宇航局修理空間站;能夠執(zhí)行工業(yè)中需要彈性運(yùn)動(dòng)的更加復(fù)雜的任務(wù);能夠幫助進(jìn)行危險(xiǎn)環(huán)境的探查，如核反應(yīng)堆和地雷探測(cè);能夠承擔(dān)在擁擠空間里需要更加擠壓的任務(wù)等。

　　美國(guó)麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)曾開(kāi)發(fā)一個(gè)軟體機(jī)器人，使用了形狀記憶合金制成的人造肌肉。它既柔軟又堅(jiān)韌，能像蚯蚓那樣蠕動(dòng)，卻能在狠狠錘打下安全無(wú)恙。這種機(jī)器人最大的優(yōu)點(diǎn)就是它的耐用性。由于沒(méi)有氣動(dòng)泵、剛性的齒輪和電池，機(jī)器人能夠熬過(guò)各種各樣的襲擊，這使它能滿足一些軍事應(yīng)用的需求。

　　最近，機(jī)器人科學(xué)家的設(shè)計(jì)靈感已轉(zhuǎn)向自然。哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“軟機(jī)器人”就是受到魷魚(yú)和章魚(yú)等海洋生物的啟發(fā)。這些以硅為基礎(chǔ)的創(chuàng)作，不僅具有廣泛的靈活性，也可以改變顏色。這種機(jī)器人會(huì)爬行、懂得偽裝，并能避開(kāi)紅外線攝像機(jī)的追蹤。