由化学反应驱动的仿生章鱼机器人

为了改变人与机器的交互模式，科学家们很久之前就致力于制作软体机器人，但结果都不十分理想，因为电池和电路板等电源或控制系统只能采用硬质材料制作。目前，所谓的软体机器人要么体内仍然有硬件，要么必须与外部系统相连接。

来自查尔斯河实验室的工程与应用科学教授Robert Wood和来自哈佛大学约翰A保尔森学院的工程与应用科学教授Jennifer A. Lewis主导了一项软体机器人研究。据悉，Lewis和Wood还是哈佛大学怀斯生物工程研究所的核心成员。

Wood表示：“人们很久之前就把制造真正的软体机器人作为目标，但是一直苦于无法找到替代电池、电路板等硬件的软系统。我们通过研究找到了生产简单软体机器人关键部件的简便方法，为未来制作复杂软体机器人奠定了坚实的基础。”

该研究成果的论文发表在《自然》杂志上。

Lewis称：“采用3D打印技术可以快速完成软体机器人所需的全部功能部件（如燃料存储装置、供电设备和驱动器等）的生产后，我们采用混合组装模式完成组装。章鱼机器人（Octobot）虽然结构简单，但足以展现我们在自动化方面的综合设计和制作理念。”

章鱼很早就成为人们制作软体机器人的灵感来源。虽然体内没有骨架支撑，这种生物的力量却很大，行动起来也十分灵活。

哈佛大学制作的章鱼机器人依靠压缩气体提供动力。机器人体内的少量液体燃料（过氧化氢）发生化学反应后释放大量气体，促使机器人像气球一样鼓起来。

论文联合作者、来自Wood实验室的博士后Michael Wehner表示：“传统软体机器人大都依靠硬件提供动力，而过氧化氢在催化剂（铂）的作用下将液体转化成气体为机器人提供动力。”

该研发团队使用微流体逻辑电路控制控制过氧化氢化学反应。这种电路材质柔软，形状与电子振荡器类似，可以控制过氧化氢的分解速度。微流体逻辑电路由论文联合作者、化学家George Whitesides、Woodford L、Ann A. Flowers联合制作。

论文联合作者Ryan Truby表示：“章鱼机器人的系统十分简单，我们利用软光刻技术、建模技术和3D打印技术可以快速完成制作。”

下一步，哈佛大学研发团队准备利用这种简单的装配原理制作可以爬行、游泳，能够与周围环境进行交流的复杂章鱼机器人。

Truby表示：“我们目前的研究证明了这一概念的可操作性，希望我们研发软体机器人的方法可以给专注于先进制造的机器人专家、材料科学家和研究人员等带来启发。”

微科普评论：如果能向大自然借鉴，又何必费力去想一个全新的机器人呢？