機器人也能自我修復！科學家打造仿生人工肌肉

美國內布拉斯加大學林肯分校的工程團隊在軟體機器人領域取得重大突破，成功開發出能模擬人類皮膚自我修復功能的人工肌肉系統。這項創新技術有望徹底改變機器人與穿戴式裝置的發展方向。

由Eric Markvicka教授帶領的研究團隊，在2025年IEEE國際機器人與自動化會議上發表了這項突破性研究。該論文從1,606篇投稿中脫穎而出，入選最佳論文獎決選名單，同時也獲得最佳學生論文獎與機構設計類別的提名。

「在軟體機器人領域，我們一直面臨一個關鍵挑戰：如何讓合成材料像生物組織一樣具備損傷感知與自我修復能力。」Markvicka教授解釋道。他的團隊開發的多層結構人工肌肉系統，完美解決了這個難題。

這套系統的運作原理相當精妙：底層的「電子皮膚」由液態金屬微滴嵌入矽膠彈性體製成，能即時偵測損傷位置；中間層採用具有自癒能力的熱塑性彈性體；頂層則是透過水壓驅動的致動層。當系統偵測到損傷時，會自動啟動修復機制，整個過程完全不需要人為干預。

研究團隊還突破性地利用「電遷移」現象解決了系統重置的難題。傳統上被視為電子元件殺手的電遷移效應，在這裡反而成為消除損傷痕跡的關鍵技術。「我們首次將這個被視為負面效應的物理現象，轉化為有用的技術工具。」Markvicka教授興奮地表示。

這項技術在農業機器人與健康監測裝置等領域具有廣闊應用前景。特別是在經常接觸尖銳物的農業環境中，自癒系統能大幅延長機器人使用壽命。此外，這項創新也有助於減少每年數十億磅的電子廢棄物，對環境保護具有重要意義。

「如果我們能讓合成材料像生物組織一樣具備自主修復能力，這將徹底改變我們對電子設備與機器的認知。」Markvicka教授對這項技術的未來充滿期待。

[end]