本期前沿洞察为大家带来这些技术：能“分解”混凝土并回收建筑材料的拆迁机器人；灵感来自种子的史上最小飞行器；受热后无限滚动的4D打印软体机器人……

一起来看看吧：

能“分解”混凝土的拆迁机器人，将建筑材料回收再利用

违建危房拆除、老旧小区改造都离不开隆隆作响的施工现场，不仅噪音大，还弄的尘土飞扬。

瑞典设计学院的Omer Haciomeroglu团队设计了一款拆墙机器人ERO，把拆除墙体变成了一件简单的事。

ERO会自动扫描目标墙面，确定好执行路线以提高拆除效率。然后通过ERO内部的高压水枪喷射混凝土的表面，使其内部产生许多细微的裂缝，随后瓦解。这样，混凝土中的砂石和水泥与钢筋就可以分离。

ERO还能将被分离后的砂石和水泥直接打包回收，转变为新的建筑用料。甚至连剩下来的钢筋都是完完整整的。

它内部使用了湍流发电机，能通过空气回收通道提供部分工作能源，甚至连水枪喷出来的水都能再次循环利用。

ERO不仅噪声很低，也没有那么严重的灰尘问题。最关键，以往的建筑垃圾也能被有效利用，保护了环境。

史上最小飞行器，灵感来自植物种子，可用于环境监测

随风旋转飘落而下的植物种子，展现出了复杂的空气动力学特性，而这种特性可以被借鉴给小型飞行器的设计。

西北大学的研究人员为此研究了许多植物种子的空气动力学，最终灵感来自于三星藤—— 一种有星形种子的开花藤蔓植物。它的种子有叶片状的翅膀，可以抓住风并慢慢地旋转。

这款与三星藤种子相似的微型飞行器由两部分组成：毫米大小的电子功能部件和机翼。

作为人类有史以来最小的飞行结构，它还可以装上超小型化的技术，包括传感器、一个可以收集环境能量的电源、存储器和一个可以将数据无线传输到智能手机、平板电脑或电脑的天线。

当微型飞行器在空中下落时，它的翅膀跟空气相互作用从而产生一个缓慢而稳定的旋转运动。电子元件的重量则分布在微飞片中心的较低位置，这样能防止它失去控制并混乱地坠落到地面。

研究人员表示：“我们的目标是为小规模的电子系统增加飞翼，这些能力将使我们能够分发高功能的小型化电子设备以感知环境的污染监测、人口监测或疾病跟踪。”

不仅如此，考虑到电子垃圾的回收问题，研究人员还开发出了瞬时电子器件。“我们使用可降解的聚合物、可堆肥的导体和可溶解的集成电路芯片来制造这种物理上的瞬时电子系统。当暴露在水中时它们会自然消失为对环境无害的最终产品。”

现在，该团队正在使用同样的材料和技术来建造微型发射器，其能随着时间的推移在地下水中自然降解和消失。

4D打印的软体机器人，受热后可无限滚动

近日，来自天津大学材料与工程学院的封伟教授团队研发了一种基于 4D 打印的热驱动“无约束管状软体机器人”，这种机器人有较高的灵活性、灵敏的感知、还可以承载 40 倍自身重量的物品，使其在运输行业具有潜在的适用性。

该机器人是将液晶弹性体（LCE）按照设计好的路径，通过高温墨水直写（HOT-DIW）的 3D 打印方式打印出来。它能在温度的刺激作用下发生可逆性形变。这种在外部刺激下的形状变化使时间作为打印过程的第四维度，因此这种打印被定义为 4D 打印。

其在打印出来的时候，形状是一个矩形的薄片，而当研究人员将它的下表面加热时，机器人会自发地扭曲，形成一个类似于弹簧的小管。

在不施加外力的情况下，机器人可以朝一个方向移动，因此这一特性就使该机器人获得了触觉感知和智能探索的能力。当遇到一些障碍时，对待不同高度的障碍，它能做出不同的响应。

同时，机器人不仅可以在平面上移动，甚至在具有一定角度的斜坡上，机器人也能毫不费力地爬上去。

而机器人的空心圆柱体结构为线性物体提供了装载空间，并且在空心圆柱体的内部放置多条铜线也不会影响它的连续无约束运动。

研究数据表明，长度 5cm 的管状机器人，可以拉动 1.5g 的重物（超过其自身重量的40倍）；长度为 10cm 的管状机器人，可以拉动 3g 重量的物体。研究人员预测，如果样片的长度达到米级的时候，机器人的运输能力或许可以增加一个数量级。

未来，这种软体管状机器人可能被用在小型、狭窄的地方或者在极端的条件下（比如 200℃ 的表面）执行工作。