大自然為軟機(jī)器人的發(fā)展提供了大量靈感。許多生物，如人類的舌頭、水母的觸手和含羞草的葉子，不僅可以在大范圍內(nèi)靈活形變，而且具有自我感知能力。為了模擬這些自然系統(tǒng)，研究人員通過結(jié)合軟致動(dòng)器和柔性傳感器來開發(fā)仿生軟機(jī)器人。然而，一個(gè)普遍的限制是大多數(shù)軟致動(dòng)器雖然能夠形成復(fù)雜的形狀，但缺乏感知外部刺激和監(jiān)測自身運(yùn)動(dòng)的能力，而直接嵌入傳感器容易導(dǎo)致軟機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造的復(fù)雜性增加，在環(huán)境交互中的應(yīng)用中受到阻礙。因此，開發(fā)一體化仿生多功能自感知軟機(jī)器人已成為一個(gè)引人注目的課題。
圖1. 自感知驅(qū)動(dòng)梯度水凝膠的合成、性能和應(yīng)用示意圖
圖2. PSM水凝膠的合成與表征
圖3. PSM水凝膠的熱響應(yīng)驅(qū)動(dòng)
圖4. PSM水凝膠的光響應(yīng)驅(qū)動(dòng)
圖5. PSM水凝膠的可編程變形和信息顯示
圖6. PSM水凝膠的傳感性能
圖7. 自感知仿生人工舌頭
圖8. 軟硬機(jī)器人遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)
該研究工作以“Bioinspired Multifunctional Self-Sensing Actuated Gradient Hydrogel for Soft-Hard Robot Remote Interaction”為題發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Nano-Micro Letters》（影響因子：26.6）。東北大學(xué)博士研究生劉赫為論文第一作者，崔笑宇副教授和田野副教授為論文共同通訊作者。
原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s40820-023-01287-z
- 武漢大學(xué)陳朝吉/四川大學(xué)張偉 ACS Nano：仿生梯度水凝膠電解質(zhì)界面優(yōu)化構(gòu)筑穩(wěn)定鋅離子電池 2025-07-21
- 福州大學(xué)林騰飛副教授、福州大學(xué)附屬省立醫(yī)院鄭曉春教授團(tuán)隊(duì) Small：高亮度熒光仿生軟體致動(dòng)器 2025-07-18
- 聚烯烴材料自修復(fù)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展 - 天津大學(xué)潘莉教授團(tuán)隊(duì) Macromolecules：仿生雙晶相協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度智能自修復(fù) 2025-07-17
- 武大常春雨、寧波材料所陳濤/魏俊杰《Adv. Mater.》：面向超靈敏自供電離子皮膚的電場誘導(dǎo)雙梯度水凝膠離子二極管 2025-04-03
- 武漢大學(xué)張先正教授團(tuán)隊(duì)《Adv. Mater.》：基于梯度水凝膠的體外腸道菌群模型用于指導(dǎo)藥物劑型的優(yōu)化 2023-04-11
- 東北大學(xué)田野課題組 JMCA：超快熱響應(yīng)致動(dòng)和超高導(dǎo)電性的多功能梯度水凝膠 2022-10-17
