高空测试表明，一种新型耐受力强的驱动器可使软体机器人在类似太空的环境及极端温度下运行。
研究人员开发出一种新型高弹性驱动器，有望让软体机器人在平流层和外太空等极端环境中工作。传统软体机器人组件在这些环境中常因严酷的压力和温度条件而失效。
该驱动器基于一种经过特殊处理的硅弹性体，旨在极端环境下保持性能的同时，仍维持柔性。
软体机器人因其轻量化、适应性强的特点，以及与精密设备或不可预测环境交互时更为安全，正越来越多地被探索用于航空航天和高空应用。然而，许多软体机器人组件在暴露于极端温度、低压和强电应力时会退化，这限制了它们在受控实验室环境之外的使用。
更具耐受性的硅弹性体
研究团队开发的这种驱动器属于介电弹性体驱动器（DEA），它能将电能转化为机械运动。这类驱动器因其柔韧性和轻质结构而广泛用于软体机器人，但在极端环境下的可靠性一直是个重大挑战。
为解决此问题，研究人员开发了一种针对硅弹性体的新型化学交联方法。交联通过将分子链连接在一起从而增强材料强度，提高其在应力下的耐用性和稳定性。
研究团队利用紫外光以及铂基催化剂，在硅材料内形成了更强的碳-碳键。这一过程产生的弹性体能够在极端温度范围和低压环境下保持性能。
研究人员在研究中解释道："介电弹性体驱动器在极端环境下前景广阔，但材料退化限制了其可靠性。"这种新型交联方法正是为了提升严酷条件下的耐用性和稳定性而设计的。
实验室测试表明，该材料在大约 -40°F（-40°C）至 248°F（120°C）的温度范围内，以及在接近真空的条件下（类似于高层大气或太空环境），仍能保持功能。
在平流层完成测试
为了验证实际性能，研究人员将驱动器集成到软体机器人夹爪中，并在高空气球任务中进行了测试。这些系统在超过 14 英里（23 公里）高度的平流层中成功运行，该处压力极低，温度可显著下降。
成功的测试表明，采用这种新型硅材料制造的介电弹性体驱动器能够在类似太空的条件下可靠运行，为航空航天机器人领域的新应用打开了大门。
研究人员表示，这种材料设计有望使软体机器人系统能够在传统软体驱动器会失效的环境中运行，包括高空研究平台和太空探索系统。
驱动器是机器人系统中的关键部件，因为它们能够实现运动和机械动作。提高驱动器的耐用性可使软体机器人用于那些刚性机器人难以部署或安全操作的环境。
研究人员相信，他们的交联方法也可应用于其他硅弹性体，以提高其耐用性、附着力以及与增材制造工艺的兼容性。
该研究表明，改进材料在将软体机器人的应用范围从实验室环境拓展到平流层和外太空等极端环境中，可以发挥关键作用。
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