近年来，我们已经看到木材被用于建造传统上非木材的装备，如晶体管、自行车和无人机。现在，科学家们已经用这种东西制造了一台机器人抓手......并且绝对有其卖点。通常情况下，机器人设计师必须在软橡胶抓手或硬金属制成的抓手之间做出选择。前者善于抓取脆弱的物体而不使其破碎，但在高温下会融化。后者更耐高温，但没有特别柔软的触感。

在陈瑞清助理教授的领导下，新加坡国立大学的研究人员与中国东北林业大学的同事合作，利用木材结合了两者的最佳特点。

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科学家们从0.5毫米厚的加拿大枫树条开始，他们用氯化钠处理，以去除所有的木质素（一种有机聚合物，构成了木材细胞壁的大部分）。然后，他们用一种被称为聚吡咯的聚合物来填充缺失的木质素留下的孔隙，这种聚合物善于吸收热量和光线。

接下来，在每条木条的一侧涂上一层镍基吸水凝胶，而在另一侧涂上一层疏水（拒水）薄膜。最后，这些条带被放置在加热的模具中，并被塑造成弯曲的"手指"。然后这些手指被整合到一个机器人的手上，也就是抓手。

当附属物被放置在相对湿度为95%的环境中时，其底部的凝胶因吸收水蒸气而膨胀，导致它们向外弯曲。

然而，当它们被放置在一个加热到70 ºC（158 ºF）以上的环境中时，水从凝胶中蒸发 - 这导致它收缩，反过来导致手指向内关闭。同样，当凝胶通过暴露在强光源下被加热时，它也会收缩并导致手指闭合。

陈瑞青助教（中）与团队成员瞿浩先生（左）和白璐璐女士（右）新加坡国立大学

尽管这些附属物可能会在某些时候着火，但它们能够在170 ºC（338 ºF）的环境温度下举起200克（7盎司）的重量而不被烧毁。

"我们的木制机器人抓手可以自发地伸展和弯曲，以应对水分、热和光的刺激，"Ching说。"它还具有良好的机械性能，能够进行复杂的变形，工作温度范围广，制造成本低，并且具有生物相容性。这些独特的特点使它有别于传统的替代品。"

当然，人们可能会想知道，如何能使该抓手按指令打开和关闭，而不是不受控制地对其环境作出反应。"木制机器人抓手的抓取和释放可以通过设计一些装置和辅助设备来实现，"Ching告诉我们。"例如，可以在木材上添加一些导线，在外部电压下完成弯曲致动，以加热导线；或者在木材抓手附近放置一个加热板，以驱动其弯曲；还可以使用激光/白炽灯照射木材表面，以产生热量来控制弯曲和抓取；我们还可以在木材周围/表面喷水，使其伸展开来释放物体。"

这项研究在发表于《先进材料》杂志的一篇论文中进行了描述。