西北工大造出"极地战士"：零下50度照样干活
在极地科考、航空航天等极端环境作业领域，机器人技术正面临前所未有的挑战。近日，西北工业大学联合香港科研团队成功研制出一种新型电活性聚合物软体机器人，这款能在零下50摄氏度低温环境中自主工作的"极地战士"，为极端环境作业提供了创新解决方案。
突破材料瓶颈：新型电活性聚合物问世
传统电活性聚合物在极端环境下往往表现欠佳。西北工业大学张卫红院士团队创新性地在聚氯乙烯凝胶中引入乙酸乙烯酯，开发出具有多重优势的新型材料。这种改良使材料发热量降低50%以上，使用寿命延长15倍，输出力和电吸附力分别提升1.75倍和2.15倍。尤为关键的是，新材料仅需2V/μm的低电场就能产生30kPa的强吸附力，远优于传统静电吸附结构。
研究团队还开发了多种电压控制策略，实现了材料的按需自加热或发热抑制。这种智能温控特性为机器人在极寒环境下的稳定运行提供了保障。相关成果已发表在《Advanced Science》期刊，显示出国际学术界对这一突破的认可。
微型化设计带来多重优势
基于新型材料研发的软体机器人具有显著的技术特点：
1. 低电压驱动：仅需72.5V工作电压，远低于同类系统
2. 快速响应：结构紧凑，动作灵敏
3. 模块化设计：支持集群协作和自主重构
4. 多功能集成：集运动、吸附、加热于一体
在毫米尺度空间内，这些机器人能快速连接与分离，完成复杂的群体协作任务。这种微型化、集群化的设计理念，使其在航空发动机检测等狭小空间作业中展现出独特优势。
极寒环境下的卓越表现
在零下50摄氏度的严苛测试中，该机器人系统表现出色：
- 自主加热功能确保电子系统正常运行
- 完成巡检、冰层融化等作业任务
- 保持稳定的运动性能和吸附能力
这种耐寒特性使其在极地科考、寒区基础设施维护等领域具有重要应用价值。特别是在航空领域，能够胜任发动机叶片检测等传统机器人难以完成的任务。
应用前景广阔
该技术的突破为极端环境机器人研发提供了新思路，其应用潜力包括：
1. 极地科研：支持长期自动化监测
2. 航空航天：适用于各类飞行器维护检测
3. 智能制造：在特殊环境下完成精密作业
4. 灾害救援：在严寒灾区执行搜救任务
研究团队表示，这项技术还可拓展至电子器件、仿生系统等领域。随着进一步优化，这类机器人有望在更多极端环境下替代人工，降低作业风险，提高工作效率。
这项由西北工业大学牵头，联合香港城市大学、香港理工大学共同完成的研究，获得了国家重点研发计划等多个项目的支持。科研团队在智能材料与机器人系统的交叉领域取得的这一进展，不仅展示了中国在软体机器人领域的研究实力，也为解决极端环境作业难题提供了中国方案。
未来，随着材料技术的持续改进和系统集成度的提高，这类"极地战士"机器人有望在更多特殊领域大显身手，成为人类探索和利用极端环境的重要助手。
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