伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员与休斯顿大学合作，开发了一种新型的3D打印聚合物复合材料。该材料在不同温度下表现出不同的性能，为自主机器人和环境交互提供了潜在的进展。这项研究由土木与环境工程教授Shelly Zhang和研究生Weichen Li领导，利用了计算机算法、两种不同的聚合物和增材制造技术。

研究团队利用计算机建模创建了一种在不同温度下具有不同反应的双聚合物复合材料。这种复合材料在低温下呈现出柔软橡胶状的状态，而在较高温度下则呈现出硬质塑料状的状态。这项研究发表在《科学进展》杂志上，展示了该材料能够自主感知温度变化并执行特定任务，例如在无需人工干预的情况下激活LED灯。例如，这种材料可以根据温度变化自主调整其物理特性，使机器人能够改变其功能，如改变携带能力。

“仅凭人类直觉来构思一个根据环境作出特定反应的材料或器件非常具有挑战性-有太多的设计可能性存在，” Zhang教授说道，“因此，我们决定与计算机算法合作，帮助我们确定最佳的材料和几何形状的组合。”

国家科学基金会对这项研究的支持凸显了其对材料科学和机器人领域的潜在影响。这种温度响应性复合材料的开发为在各个行业中创建更具动态性和自主性的材料开辟了新的途径。未来的研究目标是增加材料行为的复杂性，例如感知撞击速度，这对于机器人材料有效应对环境危险至关重要。能够对材料进行复杂的自主行为编程将增强机器人系统的功能和适应性，可能在各种工业和环境应用中带来更高效、响应更快的机器。