科学家创造自给自足、水性机器人，无需电力即可运行

美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室（伯克利实验室）和马萨诸塞大学阿默斯特分校的科学家们开发了第一个自给自足、水性机器人，可以在没有电力的情况下连续运行。

该研究发表在《自然化学》杂志上。Nature Chemistry。

“水上行走”机器人

这些“水上行走”的液体机器人可以潜入水中取回贵重的化学物质，然后重新浮出水面交付。

这是第一种可以在没有电力输入的情况下连续运行的技术。它可能被用作自动化学合成或药物输送系统。

汤姆·拉塞尔是研究的首席作者，他是伯克利实验室材料科学部的访问学者，也是马萨诸塞大学阿默斯特分校的高分子科学和工程教授。

“我们打破了一个障碍，设计了一种液体机器人系统，可以通过使用化学来控制物体的浮力来自主运行，”拉塞尔说。

根据拉塞尔的说法，这项技术显著推进了“液体机器人”的发展，这是一类机器人的家族。以前，研究人员已经证明这些液体机器人可以自主执行任务，但只能执行一次。其他机器人可以连续执行任务，但需要电力来运行。

“我们不需要提供电力，因为我们的液体机器人从周围的介质中获取能量或‘食物’，”拉塞尔说。

运行实验

拉塞尔和第一作者甘华谢在伯克利实验室的材料科学部进行了一系列实验。谢是伯克利实验室的前博士后研究员，目前是中国湖南大学的教授。

通过这些实验，两人发现“喂养”液体机器人盐会使它们变得比周围的液体溶液更重或更密。

合作研究人员保罗·阿什比和布雷特·赫尔姆斯在伯克利实验室的分子铸造厂进行了额外的实验，证明了液体机器人如何运输化学物质。

液体机器人只有2毫米的直径，因为它们比溶液更密集，所以它们会聚集在溶液的中间并充满所选的化学物质。这会产生一种反应，产生氧气泡，将液体机器人抬到表面。另一种反应发生，将液体机器人拉到容器的边缘，它们可以卸载货物。

这个过程反复发生。

液体机器人可以根据其配方同时完成各种任务。虽然有些可以检测环境中的不同气体，但其他机器人可以对特定类型的化学物质做出反应。

除了这些应用外，液体机器人还可以实现自动、连续的机器人系统，应用于药物发现或药物合成应用。

研究团队现在将尝试扩大技术以适应较大的系统，同时探索如何使其在固体表面上运行。