在 5 月 15 日发表在《物理评论快报》杂志上的一篇论文中，弗吉尼亚理工大学的物理学家揭示了一种微观现象，可以极大地提高软设备的性能，例如敏捷的柔性机器人或用于药物输送的微型胶囊。

这篇论文由荷兰拉德堡德大学的博士生 Chinmay Katke、助理教授 C. Nadir Kaplan 和合著者 Peter A. Korevaar 撰写，提出了一种可以加速水凝胶膨胀和收缩的新物理机制。一方面，这为水凝胶取代用于制造柔性机器人的橡胶材料提供了可能性，使这些人造材料能够以接近人手的速度和灵巧度移动。

软机器人已经在制造业中使用，其中一个类似手的设备被编程为从传送带上抓取物品(想象一下热狗或一块肥皂)并将其放入要包装的容器中。但现在使用的那些依靠液压或气动来改变“手”的形状来拾取物品。

与我们自己的身体类似，水凝胶主要含有水，并且在我们周围无处不在，例如食物果冻和剃须凝胶。 Katke、Korevaar 和 Kaplan 的研究似乎找到了一种方法，可以让水凝胶更快地膨胀和收缩，这将提高它们的灵活性和在不同环境下发挥作用的能力。

弗吉尼亚理工大学的科学家做了什么?

生物体利用渗透作用进行诸如爆裂种子、在植物中传播果实或在肠道中吸收水分等活动。通常，我们将渗透视为水流穿过膜，而较大的分子(如聚合物)无法穿过。这种膜称为半透膜，被认为是引发渗透所必需的。