Växter och djur kan snabbt reagera på förändringar i sin miljö, som en Venus -flugfälla som stänger när en fluga rör vid den. Dock, för att replikera liknande åtgärder i mjuka robotar krävs komplex mekanik och sensorer. Nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt har tryckt flytande metallkretsar på ett enda stycke mjuk polymer, skapar ett intelligent material som krullar under tryck eller mekanisk belastning.

Helst mjuka robotar kan härma intelligenta och autonoma beteenden i naturen, kombinerar avkänning och kontrollerad rörelse. Men integrationen av sensorer och de rörliga delarna som svarar kan vara klumpiga eller kräva en extern dator. En design med en enda enhet behövs som svarar på miljöstimuli, såsom mekaniskt tryck eller sträckning. Flytande metaller kan vara lösningen, och några forskare har redan undersökt deras användning i mjuka robotar. Dessa material kan användas för att skapa tunna, flexibla kretsar i mjuka material, och kretsarna kan snabbt producera värme när en elektrisk ström genereras, antingen från en elektrisk källa eller från tryck som appliceras på kretsen. När de mjuka kretsarna sträcks, strömmen sjunker, kylning av materialet. För att göra en mjuk robot som kan autonom, intelligent rörelse, Chao Zhao, Hong Liu och kollegor ville integrera flytande metallkretsar med flytande kristallelastomerer (LCE) - polymerer som kan genomgå stora förändringar av sin form när de värms eller kyls.

Forskarna applicerade en nickel-infunderad gallium-indium-legering på en LCE och magnetiskt flyttade den flytande metallen till linjer för att bilda en oavbruten krets. En silikontätning som ändrades från rosa till mörkröd när den värmdes upp höll kretsen skyddad och på plats. Som svar på en ström, det mjuka materialet krullade när temperaturen ökade, och filmen blev rödare med tiden. Teamet använde materialet för att utveckla autonoma gripare som uppfattade och reagerade på tryck eller töjning som applicerades på kretsarna. Griparna kunde plocka upp små runda föremål och sedan tappa dem när trycket släpptes eller materialet sträcktes. Till sist, forskarna formade filmen till en spiralform. När tryck applicerades på kretsen i botten av spiralen, den rullade ut med en roterande rörelse, när spiralens temperatur ökade.

Forskarna säger att dessa tryck- och sträckkänsliga material skulle kunna anpassas för användning i mjuka robotar som utför komplexa uppgifter eller förflyttning.