捕蝇草是著名的一种食虫植物,当昆虫落到捕蝇草的叶片上时,叶片就会迅速关闭,将昆虫捕捉并逐渐消化。受此启发,来自芬兰的研究人员开发了一种能够选择性捕捉物体的装置。
这种机器人的核心部分是基于偶氮苯的光响应材料。这种材料在受到特定波长的光的照射时化学结构会发生变化,由此产生的应力会导致材料发生弯曲。研究人员将这种材料制成矩形薄板,薄板的中间开有孔洞,供光源发出的光透过。初始条件下这块薄板处于舒展状态。
当有物体位于光源上方时,如果这个物体能够强烈地反射或者散射入射光,光源发出的光就会被光响应材料吸收,导致薄板弯曲将物体抓住。相反,如果物体高度透明或者将入射光大部分吸收,光响应材料无法吸收光线发生形状变化,因此不会触发装置抓取这个物体。
上:基于光响应材料的智能装置抓取和释放物体的过程;下:这种智能材料只会抓取能够强烈反射或者散射入射光的物体 (图片引自原论文)
研究人员表示,他们最初纯粹是出于好奇心开展这项研究,但这种智能装置并不仅仅是有趣,而且有可能在实际应用中找到用武之地。例如在产品的质量控制中,这种装置可以被用来鉴别和分离光学性质不同的物体。
报道:http://cen.acs.org/articles/95/i22/Venus-flytrapsoft-robot-grip.html