纳米材料一直是材料研究的重点,今天的电子产品,如智能手机或笔记本电脑,通常是基于半导体和金属导体开发而成,但是,这些材料无法完美的应用在可穿戴软性设备或者软体机器人上,软体机器人是一种新型柔软机器人,能够适应各种非结构化复杂环境。软机器人依赖于由碳制成的弹性有机材料,而不是传统的刚性金属。同时,软机器人需要弹性电导体来连接传感器和执行器之间的通信。

半导体

软体机器人
最近,来自基尔大学的研究团队最近开发出一种新型的软导电材料,该材料的属性使其应用在软体机器人上成为可能。与传统的软导体不同,该材料即使在变形时,它也表现出非常稳定的电气性能。即在变形过程中也能保持恒定的电阻。在该材料长期循环使用过程中,初始电气和机械性能也得以保留。究其原因是因为材料的特殊结构和纳米级绝缘薄膜涂层。
传统软体机器人材料在挤压变形时其电阻等电气性能会跟着发生改变,而该团队用非导电的纳米级聚四氟乙烯(PTFE)薄膜涂覆了他们的材料。该涂层可防止电线在压缩过程中直接接触并产生新的导电路径。因此,即使在软体机器人大变形时,阻力也保持不变。绝缘层还提高了电线的机械稳定性,并保护其电气性能免受湿气等外部影响。
通过这种方式,甚至可以涂覆在具有复杂结构和表面的材料以增强其电性能的稳定性,由于这种涂层只有几纳米薄,电线保持弹性,材料的总重量几乎不会增加。
研究团队表明,通过结合上述方法,未来可能在其他应用上得以实现,例如医疗技术或储能。