蜘蛛俠可以在高樓上飛簷走壁，全靠他手上粘性十足的蜘蛛絲。

機器人是否也能擁有這種能力？

這就需要一種能夠在各種光滑或粗糙表面上粘附和鬆開自如切換、並具有耐用性和高動態摩擦力的材料，它可以讓機器人無需外力和驅動裝置就能在各種表面上有效移動。

最近，

這種材料誕生了，它還有個響亮的名字——“毒液”。

不好意思放錯了，雖然和漫威的角色毒液同名，但它長得可愛多了，底部的黑色材料就是毒液本液啦。

它可以附著在各種表面上：粗糙的牆壁、混凝土，以及光滑的玻璃等。

和普通的粘附性材料比，“毒液”可以牢牢的粘在垂直平面上：

應用在機器人身上，可以在光滑和粗糙的斜面行走自如：

該研究成果由泰國VISTEC科學技術研究所和南京航空航天大學合作發表在2021 年IEEE 第四屆國際軟機器人會議(RoboSoft)上，

論文的名字是“VENOM： Versatile， Adhesive，and Soft Material for Various Surface Adhesion”（毒液：用於各種表面粘附的多功能、粘性和柔軟材料）

▍受壁虎啟發的粘合材料

自然界中，不少動物練就了一手爬牆如履平地的絕技。

例如，壁虎可以在各種表面上直上直下地攀爬或行走，它柔軟、具有粘性的腳與牆面之間可以產生最佳摩擦。

“毒液”可以充當機器人的“壁虎的腳”，來粘附和適應各種表面，以實現高效和多功能的運動。

這種材料的製作原理是：將金屬粉末新增到有機矽中會阻止完全固化過程（即固化抑制），與純矽膠相比，該混合物可以表現出更多的粘性，還會對磁鐵產生反應。

研究人員將Ecoflex 0010（超軟、快速固化的鉑催化有機矽）與粒度為 3-5 m的細鐵粉混合，作為機器人的“腳”，為了穩定的承載機器人的重量，研究人員在“毒液”的背襯層上放置了更硬的矽橡膠材料（肖氏硬度30A）。

▍表現如何？

加了鐵粉後的“毒液”表現如何呢？

與未加鐵粉的矽橡膠相比，“毒液”的粘性大大增強：

鐵粉與磁鐵發生磁反應，讓吸附更容易：

研究人員還對比了“毒液”與最常用於機器人腳的幹粘合材料的效能，測量兩者的動態摩擦力和法向粘附力。

將JEDTO HF-500 型測力計安裝在 V 型槽鋁型材上作為線性導軌，再使用導螺桿連線到電機，電機與測力計勻速拉動兩種材料，測量每個樣品的動態摩擦力；將樣品從基材上垂直拉開，可測量法向粘附力。

（動態摩擦力的測量）

（法向粘附力的測量）

使用亞克力板和 P60 砂紙充當光滑和粗糙表面，為了進行統計分析，研究人員對兩種材料力進行了十次測量，結果如下圖：

最常用於機器人腳的幹粘合材料本身具有一種蘑菇形微纖維結構，該結構非常適用於光滑材料，因此表現稍優於“毒液”，但該結構在測試了5-6次後明顯產生損壞，一旦開始施加拉力，就會開始剝落；同時，由於微纖維結構無法與粗糙表面良好接觸，它在粗糙表面上的動態摩擦力也很低。

相比之下，

“毒液”在粗糙表面方面表現出相當好的效能，

動摩擦力和粘附力最高；而在光滑表面上的動摩擦力和粘附力較低，而這種較低的粘附力使它可以讓機器人輕鬆的將腳離開地面，更適合腿式機器人。同時，它在十次的測試後結構並未被破壞，耐用性也是槓槓的。

▍未來將用於不同的機器人

隨著對機器人應用的要求越來越高，機器人早已不是一堆機械結構那麼簡單，材料在機器人研發中佔了很大一部分比例；仿生學的加持也表明，腿式機器人需要柔軟、有粘性的腳來粘附和適應各種表面，以實現高效和多功能的運動。

許多研究都致力開發各種型別的機器人腳，使用不同的材料，如泡沫橡膠、軟矽膠、仿生粘合劑等，但效果都差強人意，即便是最受歡迎的非定向幹粘合劑材料，也只能用於光滑表面，無法應對粗糙表面；同時，它們的價格昂貴且耐用性低，大大限制了實際應用。

相比之下，“毒液”的製造簡單、具有更好的可重複粘合效能和耐用性，成本也很低，研究人員表示，

未來將會把“毒液”應用於更多不同的機器人，並提高它們在各種地形，例如管道、斜坡、牆壁上的運動效率。