透明的人造肌肉使软机器人更易获得伪装

变得透明的能力是一个相当大的进化优势，因为它允许动物融入他们的环境，避免捕食者和掩盖他们的运动。具有类似能力的机器人对于许多应用可能有很大的价值，例如，帮助监测和研究，包括观察动物的自然栖息地。

新加坡国立大学的研究人员最近制造了一种透明的人造肌肉，可以用来制造能够伪装自己的生物启发机器人。这种独特的结构，在2019年国际机器人与仿生学国际会议（ROBIO）上介绍的论文中介绍，基于介电弹性体执行器（DEAs），一种电活性聚合物，通常用于制造软机器人、人造肌肉和柔性装置。

尽管传统 DEA 具有灵活性和导电性等优势特性，但无法模仿具有伪装能力的动物获得的透明外观。事实上，这些聚合物大部分是由粘性深色材料（如碳润滑脂）制成的，这些材料不能透明。另一方面，新加坡国立大学的研究人员利用吸收更清晰材料的DEA来构建他们的人造肌肉。

研究人员在论文中写道："在这项工作中，透明人造肌肉通过利用聚（3，4-乙二氧二乙烷）：聚（乙酰硫化酯）（PEDOT：PSS）和水性聚氨酯（WPU）作为合规电极的混合物来证明。

与 DEA 通常基于的碳润滑脂和其他材料相比，研究人员使用的 PEDOT：PSS/WPU 混合物是固体、导电性，但也具有透明性。在一系列初始评估中，由这些材料混合物制造的人造肌肉实现了 200% 的电压诱导区域应变，在整个可见光光谱上传输率为 88%。

为了证明他们创造的人造肌肉的可行性和优点，研究人员利用它们制造了一个完全透明的软机器人，可以融入周围的环境。这是有史以来开发的第一个能够有效地在陆地上伪装的透明机器人之一，与水的透明度要困难得多。

研究人员在论文中解释道："完全透明的机器人可以在特定频率下不对称地振动，同时在五颜六色的背景中保持伪装，同时演示平移运动。

最初的结果是非常有希望的，因为他们制造的机器人既可以有效地移动，又能很好地隐藏自己。将来，机器人可以帮助生物学家研究难以观察到的动物行为，如猎物/捕食者动力学。此外，同样的PEDOT：PSS/WPU为基础的人造肌肉可以用来制造其他动物启发的机器人，可以伪装自己。

在下次的研究中，研究人员可以研究如何提高机器人的耐用性和鲁棒性。例如，可以通过使用不同的透明电极和在机器人的肌肉上应用额外的保护层来达到这一点。

研究人员还计划将其他电子元件添加到他们创建的透明软机器人中，包括电源、电路和控制单元;相应地调整他们使用的透明部件和机器人的身体。这最终可以使机器人解开束缚，允许它自主运行（即，没有外部电源），并延长时间。