新型軟體機器人驅動器經受-40°C至120°C溫度考驗，證明太空適用性

高空測試表明，一種新型耐受力強的驅動器可使軟體機器人在類似太空的環境及極端溫度下運行。

研究人員開發出一種新型高彈性驅動器，有望讓軟體機器人在平流層和外太空等極端環境中工作。傳統軟體機器人組件在這些環境中常因嚴酷的壓力和溫度條件而失效。

該驅動器基于一種經過特殊處理的硅彈性體，旨在極端環境下保持性能的同時，仍維持柔性。

軟體機器人因其輕量化、適應性強的特點，以及與精密設備或不可預測環境交互時更為安全，正越來越多地被探索用于航空航天和高空應用。然而，許多軟體機器人組件在暴露于極端溫度、低壓和強電應力時會退化，這限制了它們在受控實驗室環境之外的使用。

更具耐受性的硅彈性體

研究團隊開發的這種驅動器屬于介電彈性體驅動器（DEA），它能將電能轉化為機械運動。這類驅動器因其柔韌性和輕質結構而廣泛用于軟體機器人，但在極端環境下的可靠性一直是個重大挑戰。

為解決此問題，研究人員開發了一種針對硅彈性體的新型化學交聯方法。交聯通過將分子鏈連接在一起從而增強材料強度，提高其在應力下的耐用性和穩定性。

研究團隊利用紫外光以及鉑基催化劑，在硅材料內形成了更強的碳-碳鍵。這一過程產生的彈性體能夠在極端溫度范圍和低壓環境下保持性能。

研究人員在研究中解釋道："介電彈性體驅動器在極端環境下前景廣闊，但材料退化限制了其可靠性。"這種新型交聯方法正是為了提升嚴酷條件下的耐用性和穩定性而設計的。

實驗室測試表明，該材料在大約 -40°F（-40°C）至 248°F（120°C）的溫度范圍內，以及在接近真空的條件下（類似于高層大氣或太空環境），仍能保持功能。

在平流層完成測試

為了驗證實際性能，研究人員將驅動器集成到軟體機器人夾爪中，并在高空氣球任務中進行了測試。這些系統在超過 14 英里（23 公里）高度的平流層中成功運行，該處壓力極低，溫度可顯著下降。

成功的測試表明，采用這種新型硅材料制造的介電彈性體驅動器能夠在類似太空的條件下可靠運行，為航空航天機器人領域的新應用打開了大門。

研究人員表示，這種材料設計有望使軟體機器人系統能夠在傳統軟體驅動器會失效的環境中運行，包括高空研究平臺和太空探索系統。

驅動器是機器人系統中的關鍵部件，因為它們能夠實現運動和機械動作。提高驅動器的耐用性可使軟體機器人用于那些剛性機器人難以部署或安全操作的環境。

研究人員相信，他們的交聯方法也可應用于其他硅彈性體，以提高其耐用性、附著力以及與增材制造工藝的兼容性。

該研究表明，改進材料在將軟體機器人的應用范圍從實驗室環境拓展到平流層和外太空等極端環境中，可以發揮關鍵作用。

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