研究人员设计了一种 4D 打印的软机器人，它在受热时会自组装，可以承担具有挑战性的任务，例如翻滚上坡和在崎岖不平和不可预测的景观中航行。管状原型于 9 月 22 日发表在《物质》杂志上。
就像有触角的昆虫一样，机器人可以克服一个小障碍。但是当障碍太高时，它就会折返，资深作者、中国天津大学材料科学家魏峰说，整个过程是自发的，没有人为干预或控制。
该机器人最初是一块扁平的矩形 3D 打印液晶弹性体，这是一种有弹性的塑料材料。当它下面的表面被加热时，机器人会自发地扭曲起来，形成一个类似于弹簧的小管。外部刺激下的形状变化将时间作为第四个维度添加到打印过程中，使其成为 4D。
一旦机器人形成小管，来自热表面的接触会在材料中产生应变，从而导致材料向一个方向滚动。这种运动背后的驱动力非常强大，机器人可以爬上 20° 的斜坡，甚至可以承载自身重量 40 倍的负载。机器人的长度会影响其速度，较长的机器人比较短的机器人滚动得更快。
研究人员拍摄了展示机器人技能的视频，包括不同大小的机器人和另一个携带手推车的机器人之间的比赛。视频还展示了它的行为如何根据周围环境发生变化，当遇到不可逾越的障碍时，机器人要么爬上台阶，要么改变方向。
对冯来说，机器人的行为出人意料。我们通过 4D 打印将液晶弹性体加工成各种形状的样品，并用光、热和电刺激这些样品以观察它们的反应，他说，除了变形之外，我们还发现了许多有趣的驾驶现象。
冯说：未来，这些软机器人可能会被用于在管道等狭小、狭窄的地方或在 200℃ 表面等极端条件下执行工作。我们希望软机器人不再局限于简单的执行器，它只能在固定位置改变形状，。
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