模仿生活的机器人：德累斯顿的研究人员彻底改变了材料！

模仿生活的机器人：德累斯顿的研究人员彻底改变了材料！

Dresden, Deutschland - 德累斯顿技术大学（TUD）和加利福尼亚州圣塔芭芭拉大学（UCSB）的卓越生命群体物理学（POL）科学家通过开发像智能材料的机器人团体通过机器人群体取得了突破性的进步。这些结果于2025年2月20日在专业杂志科学上发表，旨在模仿细胞的能力，独立安排自己并形成复杂的结构。该研究的主要作者OtgerCampàs和Matthew Devlin教授的灵感来自生物学过程，以优化这些机器人的功能。

具有小曲棍球冰球外观的新机器人可以使其形状适应并产生不同的材料厚度。研究人员为此综合了三个中心生物学过程：主动力，生化信号传递和细胞责任。机器人中的磁元素可确保单位之间的责任和使与刚性材料相当的行为。机器人单元之间的动态力支持集体机器人系统的转换。

详细的技术创新

该机器人组的一个出色功能是任何负责相互作用和重新配置的机器人上的八个电动齿轮。另外，具有极化过滤器的光传感器可用于精确控制机器人的运动。该功能组目前由二十个单元组成，可以扩展，但也可以使用较大的系统。该技术的潜在应用是多种多样的：从载有重载并操纵物体的机器人材料到自我修复材料。

这项研究的基本原则不仅限于机器人结构，而且还涵盖了材料科学目前的发展。这样，研究方法越来越多地将生物学和技术领域融合在一起，从而将生物过程和生物直接整合到创新的功能材料中。 Fraunhofer Institute的工作表明，重点是仿生材料的发展，这些材料模仿了自然在建设性区域中的自然功能。

中心研究方面是创建生物相容性和生物活性材料，使人与人体组织有针对性的相互作用。分子生物学，生物技术和聚合物化学的进步支持了这些努力，除其他外，还导致了新的植入物材料，这些材料有望改善与人类有机体的整合。目的是最大程度地减少刺激和扩展医疗技术产品的耐用性，以确保廉价且友好的护理。

技术和生物系统之间的相互作用被认为是至关重要的，尤其是在卫生部门的应用方面。将生物学原理转移到材料科学上是追求材料封闭通函的循环经济的重要组成部分。这些策略包括通过可再生材料替代化石原材料和残留物的返回。

生物智能材料领域的发展与联邦政府2025年高科技策略的目标相吻合，该战略的重点是基于生物的经济。 Fraunhofer Institute的研究人员基于使用集成的计算机辅助材料开发（ICME），以实现未来的研究目标。因此，机构之间的合作有望在智能材料和机器人技术的发展中有希望的进步。

这项工作得到了国家科学基金会（NSF）和德国研究基金会（DFG）的支持，该基金会强调了研究的重要性，并表明机器人和材料科学中的创新方法仍然是科学发展的组成部分。有关更多信息，您可以从德累斯顿技术大学在这里查看