浮动软体机器人可以从水中去除油和污染物

加利福尼亚大学河滨分校的工程师们创建了一个浮动的机器人薄膜，可以被训练来清除海上的油泄漏或从饮用水中去除污染物。

这种新型薄膜由光能驱动，水为燃料，可以被部署到偏远地区进行清理。这一点很重要，因为许多这些地区没有充电设施。

该研究发表在科学机器人学杂志上。

可持续的软体机器人

李志伟是加利福尼亚大学河滨分校的化学家。

“我们的动机是让软体机器人变得可持续，并能够适应环境的变化。如果使用阳光作为动力，这台机器就是可持续的，不需要额外的能源来源，”李说。“这款薄膜也是可重复使用的。”

这款薄膜被称为Neusbot，名字来源于一种可以在水面上移动的昆虫。这种昆虫可以通过脉动运动在湖泊和缓慢流动的溪流的表面上移动，这也是科学家们能够用Neusbot复制的运动。

这不是第一款对光线做出反应的薄膜，但之前的版本都无法产生可调节的机械振动，这是Neusbot可以做到的。通过这种运动，它可以在任何水面上运行。

“利用光线实现这种可控运动的方法并不多，我们使用了一种三层薄膜，类似于蒸汽机，”李说。

光作为动力源

Neusbot使用了与早期火车类似的原理来驱动它。然而，它不是使用蒸汽来驱动运动，而是使用光作为动力源。

薄膜的中间层是多孔的，可以容纳水、铁氧化物和铜纳米棒。光能被转化为热能，纳米棒使水蒸发，驱动水面上的脉动运动。

Neusbot还对海浪的冲击具有免疫性，因为底层是疏水的。这意味着它总会浮回水面。纳米材料也可以承受高盐浓度而不受损害。

“我对它们在高盐环境中的稳定性充满信心，”李说。

Neusbot的方向可以通过改变光源的角度来控制。利用太阳的能量，机器人向前移动，但通过添加额外的光源，Neusbot可以被控制来游泳和清理。

目前的版本有三层，团队希望最终测试一款可以吸收油或其他化学物质的第四层。

“通常，人们会派船到油泄漏现场进行手动清理。Neusbot可以像机器人吸尘器一样在水面上进行这项工作，”李说。

团队还希望能够更精确地控制机器人的振动模式，并赋予它更复杂的运动。

“我们希望证明这些机器人可以做到以前版本无法实现的许多事情，”李总结说。