机器人技术的未来：软材料正在彻底改变技术！

机器人技术的未来：软材料正在彻底改变技术！

机器人技术在过去几十年里发展迅速。一种创新趋势正在出现，正在彻底改变机器人中软材料的使用。现代软机器人不再依赖钢和铝，而是依赖于具有弹性和粘性特性的粘弹性聚合物。这些材料对力的反应不同，机械行为取决于负载的持续时间和速度，例如 斯图加特大学 沟通。

粘弹性聚合物使机器人更加灵活、适应性更强，从而为机器人开辟了新的设计可能性。当受到快速负载时，它们表现出弹性行为，而在较慢的运动过程中，它们会产生更大的粘性。这些材料的开发需要在毫米级上进行结构设计。研究人员还需要了解粘弹性变形和机械不稳定性之间的界限，以实现被称为机械超材料的专门设计的结构。

软革命

软机器人的发展是影响机器人和电子学的更大“软革命”的一部分。这项新技术可以在人机交互方面提供决定性的优势，因为依赖软材料的机器人可以更好地与环境和人类交互。水凝胶等将水结合在聚合物网络中的材料的使用特别有前途。据报道，它们具有自然界已知的特性，例如脑组织的柔软度或肌腱的韧性 约翰开普勒大学 。

约翰肯尼迪大学的克里斯托夫·凯普林格 (Christoph Keplinger) 等研究人员正在研究肌肉模拟执行器，并在自愈机制方面取得了进展。这些技术使得配备触觉、温度和湿度传感器的人造皮肤的开发成为可能。

生物医学背景下的软材料

软材料的潜力还延伸到生物医学。它们可以通过提供机械支撑和启用新的诊断设备，在假肢和器官的开发中发挥关键作用。使用基于仿生水凝胶的电子设备和机器人系统可以显着降低受伤风险，尤其是在灾难情况下。

欧洲研究理事会已投资 150 万欧元用于这些主题的研究。发展进步很快，21世纪可能会作为软物质时代载入史册，就像这样 美因茨大学杂志 决定。

软材料领域学术培训

为了支持这一趋势，美因茨约翰内斯古腾堡大学和达姆施塔特工业大学推出了国际硕士课程“软物质和材料”。该项目于 2023/2024 年冬季学期开始，采用整合化学、物理、材料科学和数学的跨学科方法。 Regine von Klitzing 和 Sebastian Seiffert 等教授领导了该项目，该项目完全用英语授课，以吸引国际学生。

该课程不仅有助于培养新科学家和工程师，还可以促进莱茵美因地区积极参与软材料领域研究的工业界合作。这为克服技术和社会挑战的创新解决方案奠定了基础。