康奈尔大学软体机器人技术突破 - 开发出新型软体机器人叶片夹持器 采用沙漏形软体致动器设计 可产生168.47±5.34牛顿推力 伸长43.55±3.1毫米 实现高精度植物注射[1][10][11] - "盖章式"注射法通过20毫米直径海绵传递液体 注射成功率91.43% 损伤率降至3.6%(向日葵)和0%(棉花) 注射面积达传统方法12倍[11][12] - 设备成本仅155美元(约1100元人民币) 包含48美元打印材料和107美元控制系统 具备量产降本潜力[20] 植物注射技术革新 - 突破植物三大防御机制:气孔开度0-20微米 表面疏水特性 叶片异质性结构 传统方法损伤率最高达113.8%[5][6] - 软质密封圈适应叶脉凹凸 大面积接触渗透解决异质性问题 实现多区域同步注射[11] - 真空浸润法和无针注射器存在试剂浪费(整叶浸泡)和过度损伤(伤口面积>注射面积)等缺陷[6][7] 农业科技应用场景 - AquaDust纳米传感器注射后实时监测植物水分 通过荧光变化反映缺水程度 替代破坏性压力室检测[16][17] - 农杆菌介导基因编辑 注射携带RUBY基因的农杆菌使向日葵叶片持续显色56天 建立基因表达可视化系统[17] - 环境条件(湿度/光照)影响气孔开度 注射效果与时机选择强相关 为精准农业提供操作依据[17] 软体机器人农业前景 - 技术开启软体机器人农业新赛道 可实现单株营养定制 生物农药精准投放 基因改造等VIP级精细操作[20] - 对比传统刚性农机 软体机器人具备章鱼触手般灵活性 人手般轻柔操作特性[20] - 该技术代表人类与植物互动方式升级 从刀耕火种迈向基因编辑+精准护理的新阶段[21] 商业化潜力 - 研究团队展示两个商业化应用案例:植物水分实时监测系统与基因编辑可视化平台[16][17] - 技术可延伸至机器人植物医生领域 实现诊断-治疗全流程自动化[21] - 工业机器人企业名单显示产业链已具备技术承接基础[25][26][27]
Science Robotics最新封面!软体机器人给植物"无痛打针",成功率超91%!
机器人大讲堂·2025-06-13 23:27