科学机器人杂志

已经造出仿生翅膀了，科学机器人杂志分别发表斯坦福大学两篇论文两个研究，研究者揭示鸟调整翅膀形状控制飞行，他们工作的一个名为PigeonBot的飞行机器人装载前款任何缺乏半生物半机械变形翅膀，斯坦福研究人员研发的人工翅膀，还有之前飞机机翼等翅膀，不同斯坦福研究者开发的翅膀其实都是真的羽毛做的。

插入这双翅膀的鸽子机器人不仅可以在天空滑，而且在空气萎缩，张开翅膀精车，爬山等活动，几千年来，人类从未像鸟类一样停止追求自由飞行。有了一对灵活的羽毛翅膀，鸟儿可以在天空中飞翔，飞越大海和大陆。而且一百多年前，人类受到鸟类的启发，发明了飞机，依靠坚硬的机翼和螺旋桨向既定的方向飞行。

但是传统机翼的缺陷也很明显， 它不仅会给你想要的升力，还会产生你不需要的阻力，在飞机诞生后，人类仍在追求更精确的鸟类飞行模拟，真正的鸟翅膀他其实是非常灵活的，可以改变形状，而且大多数鸟类可以向后折叠翅膀以减少表面接触面积。这样，可以根据飞行状态灵活切换。长翼用于高空飞行和转弯，短翼用于调节速度。

而且在近年来，人类一直在尝试人造羽毛，但尚未生产出接近真正鸟类翅膀的羽毛，大概在三年前，瑞士洛桑联邦理工学院的一个实验室测试了一架带有羽毛折叠翼的无人机，他有羽毛，而且他会在飞行中改变机翼的倾斜角度和折叠模式，人类是一种高生命体，这一点毋庸置疑，但是我们的人类始终有限。

关于现代的科技这么发达为何还是没能造出仿生翅膀的问题，今天就解释到这里。

作者/文龙

如果你想构建一个功能齐全的纳米级机器人，只需要将电子电路、传感器、天线等一系列元件进行整合；但如果您想让它动起来，就需要能够弯曲的材料。

康奈尔大学的研究团队创造出微米大小的形状记忆驱动器，只需提供快速震荡电压，就可使原子大小厚度的平面材料能够自行折叠成立体的3D 构造。并且，一旦材料弯曲，即使是去除电压也能持续保持形状。

研究成果于3月17日以「用于低功率微型机器人的微米级电可编程形状记忆驱动器」（ Micrometer-Sized Electrically Programmable Shape Memory Actuators for Low-Power Microrobotics ）为题发表在《科学·机器人》（ Science Robotics ）杂志上，并登上了杂志封面。论文的主要作者是博士后研究员刘清坤和博士生王伟。

形状记忆效应是指某些材料在暴露于诸如温度、电磁场或光等外部刺激时保持临时的特定形状并恢复其原始形状的能力。

理想的可以集成到微型智能系统中的形状记忆驱动器具有多个挑战：材料应能够长时间保持形状，能够被电驱动以及可弯曲至微米级的曲率半径。另外，应该使用与现代半导体制造相一致的技术来制造它，以实现与现有电子设备的集成。

该团队研发出的纳米器件由一层纳米厚的铂薄膜组成，该薄膜在一侧被钝化层覆盖，通过对铂表面施加正向电压进行电化学氧化，使得氧化层中产生导致弯曲的应变。由于嵌入的氧原子会聚在一起形成势垒，阻止其扩散出去，该器件甚至可以在停止施加电压后仍能保持形状。

通过向设备施加负电压，研究人员可以去除氧原子，并迅速将铂还原为原始状态。通过改变面板的图案，以及铂是暴露在顶部还是底部，可以创建一系列折纸结构。

这种形状记忆驱动器不仅可以在100 ms内快速折叠，还可以重复折叠数千次。不需供电即可长时间的保持形状，使其可以在最大程度上降低功耗，这对微型机器人来说十分有利。

该驱动器还具有很强的柔韧性，驱动器弯曲的曲率半径可达到小于1微米。柔韧性对微观机器人的制造之所以重要，是因为机器人的尺寸取决于各种附件的折叠程度。弯曲程度越大，折痕越小，每台机器的占地面积就越小。

为了对研究成果进行演示，康奈尔大学研究团队还制造出了可能是世界上最小的自折叠折纸鸟。在此之前，他们发明的最小的行走机器人获得了吉尼斯世界纪录。现在，他们希望用这只仅有60微米宽的自折叠折纸鸟创造新的记录。

刘清坤说：「在如此小的规模上，它不再像传统的机械工程，而是化学、材料科学和机械工程的混合应用。」

主导整个项目的物理学教授伊泰·科恩（Itai Cohen）和保罗·麦克尤恩（Paul McEuen）称赞刘清坤的化学背景给该项目带来了额外的惊喜，提供了能够使材料折叠并保持形状背后蕴含的电化学反应原理。

「最困难的部分是制造能够响应CMOS电路的材料，」Cohen说，「这就是清坤为这种形状记忆驱动器所做的工作，你可以用电压驱动它并使它保持弯曲的形状。」

该团队目前正在努力将其形状记忆驱动器与电路集成在一起，制造出具有可折叠四肢的行走机器人以及通过波动向前移动的片状机器人。这些创新可能有一天会促使纳米Roomba 型机器人能够清除人体组织中的细菌感染，甚至研发出比当前手术设备小十倍的纳米机器人。

「我们希望能有一个具有大脑的微观机器人，这意味着需要具有由互补金属氧化物半导体（complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS）晶体管驱动的部件。」

想象一下，一百万个装配式微型机器人从晶圆上释放后折叠成特定形状，自行完成它的任务，或是组装成更复杂的结构。这是团队的最终愿景。

McEuen认为：「我们作为人类的主要特征是，我们已经学会了如何在人类规模乃至更大规模上构建复杂的机器和系统，但是，我们还没有学会如何在微小规模上建造机器。学习如何构造像细胞一样小的机器，是人类可以做到的根本性发展的一步。」

目前为止，McEuen和Cohen的持续合作已产生了许多纳米级的机器和组件，并且每一代都比上一代更快、更智能、更优雅。

但一个重要的问题是：设计、制造和操作此规模的机器人，需要改变哪些原则？

「这些薄层只有大约30个原子厚度，而纸张的厚度就有100,000个原子。因此，弄清楚如何制作具有这种结构的东西是一项巨大的工程挑战。」

美国陆军作战司令部陆军研究办公室项目经理迪恩·卡尔弗（Dean Culver）对他们的工作表示认可：「Cohen教授和他的团队正在突破我们可以在微米甚至纳米尺度上控制运动的速度和精确度的界限。除了为纳米机器人铺平道路之外，这项工作的科学进步还可以实现与智能材料设计以及分子生物学的互动。」

论文链接：

参考内容：

有可能未来会有，叫人工智能，像终结者哪样的，但目前还没有这技术，其实人工智能是用来方便，代替人类工作的机器，可能会越变越智能超出了人类发明时的想象从而形成你说的“自我意识”，不过机器始终是机器，再智能也是人发明的，始终人才是主人！

人类之所以为人，就是因为人类内心深处有着自我意识。如果没有这一点，我们就无法与人互动、感知感情、在复杂的世界中生存。无论我们要做什么，我们都需要感知自我，在我们采取行动前，我们也需要自我意识来对结果进行预判。

考虑到我们希望让机器人参与到我们的社交生活中，相关研究人员对人工智能（AI）的追求也就非常很容易理解了。如果我们希望让这些机器进入我们的生活，那么我们必须要让它们按照我们的方式思考。尽管像人类一样有自我意识的AI还没被创造出来，但科学家们确实有在不断的努力开发。研究者们最近在《科学机器人》杂志上发表了一篇文章，

文章称他们已经研发出了对自己物理形态有认知的机器手臂——物理认知，也是认知。实际上，这是人工智能发展的重要一步。关于人类的自我认知究竟是什么，尚未有科学的解释。在神经科学的研究中，研究者们发现，即使人没有真的做任何动作，大脑皮层上负责运动的区域也会激活。举例来说，只是听到“捡起或是踢走”这样的词汇，大脑当中相关区域就会被激活。观察别的人做动作的时候，这些区域同样也会产生反应。因此科学家们有了如下假设：

我们在观察其他人运动时，之所以能够理解相关的行为，是因为我们能够把自己代入其中，好像是我们自己在做运动，这个现象被科学家们叫做：“具身模拟”换句话说，我们在能够使用激活自己能力时的大脑意识，来认识、理解其他人的运动及其目的。驱动这个思维过程的，正是我们对自身的认知，或者说，自我意识。而这也是研究者们希望在机器上复制实现的。

我觉得有可能，因为现在的科技会越来越发达，所有情况都有可能。