來自首爾國立大學(xué)網(wǎng)站上的一篇博客文章顯示，他們的孫靜云（Sun Jeung-Yun）教授實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)出一種新的機(jī)器人，稱為離子蜘蛛網(wǎng)（ISW）。這個機(jī)器人是從蜘蛛旋轉(zhuǎn)編織蛛網(wǎng)的方式中獲得的啟發(fā)。
蜘蛛以極簡的方式建造網(wǎng)狀物，這使得他們即便是在獵物糾纏時(shí)，也能感知到那結(jié)構(gòu)中的微妙震動感，這也使蜘蛛能夠清除網(wǎng)上的灰塵和碎屑，從而將所有污染物去除。
孫靜云教授及其研究團(tuán)隊(duì)就是從蜘蛛的結(jié)網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)中得到啟發(fā)，并將其應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)人造蜘蛛網(wǎng)，這些人造蜘蛛網(wǎng)能夠通過靜電驅(qū)動和除塵涂層進(jìn)行感應(yīng)，粘附和自清潔。
軟機(jī)器人由具有極大靈活性的順應(yīng)性材料組成，這使其非常適合執(zhí)行大多數(shù)常規(guī)機(jī)器人無法處理的零星或混亂的任務(wù)，但由于將軟機(jī)器人的眾多元素集成到一個單元中是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，故而軟機(jī)器人的研發(fā)及市場化受到了嚴(yán)重的限制。
但是，通過仿生技術(shù)，在按照蜘蛛網(wǎng)對軟機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行建模時(shí)，這些多元素?zé)o法集中的問題被解決了。孫教授基于蜘蛛的高效率建筑模型設(shè)計(jì)的離子蜘蛛網(wǎng)（ISW），由包裹在有彈性且耐用的硅橡膠中的離子導(dǎo)電有機(jī)凝膠芯組成。
高壓電可以使ISW周圍物體極化，從而產(chǎn)生一個電場，并產(chǎn)生一種稱為靜電粘附的物理現(xiàn)象。這個現(xiàn)象使ISW可以利用它來捕獲大量物體，例如聚合物，有機(jī)材料，甚至是金屬。此外，ISW的彈性特性意味著它們可以伸展至其靜止長度的三倍，從而使軟機(jī)器人網(wǎng)能夠捕獲質(zhì)量為網(wǎng)本身重量68倍的物品。
ISW可以感應(yīng)到目標(biāo)在什么時(shí)間接近并進(jìn)入網(wǎng)的范圍內(nèi)，隨后可以及時(shí)啟動靜電粘附功能以優(yōu)化其捕獲和能量消耗。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)殪o電粘附捕獲可能會導(dǎo)致網(wǎng)狀物的污染。ISW具有非常不錯的靈敏度，可將其“導(dǎo)通時(shí)間”最小化，與長期保持“導(dǎo)通”狀態(tài)的同類機(jī)器相比，其附著力是那些機(jī)器的32.5倍。
ISW還可以通過靜電振動清理污染物，就像是蜘蛛將彈弓彈開時(shí)所產(chǎn)生的震動。根據(jù)博客文章解釋，由于網(wǎng)本身沒有彈弓，因此ISW使用電力在弦之間產(chǎn)生交替的吸引力和排斥力，這個力達(dá)到足以產(chǎn)生物理振動的頻率。這個過程使ISW可以保留其高達(dá)98.7％的全功能特性，這對于它們在現(xiàn)實(shí)世界中的適用性至關(guān)重要。
簡而言之，ISW可以成為現(xiàn)實(shí)世界中軟機(jī)器人高級應(yīng)用程序的標(biāo)志性框架。這項(xiàng)研究中展示的技術(shù)將直接應(yīng)用于從電子皮膚到人造肌肉的眾多領(lǐng)域。
