大自然為軟機器人的發(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)合軟致動器和柔性傳感器來開發(fā)仿生軟機器人。然而,一個普遍的限制是大多數(shù)軟致動器雖然能夠形成復雜的形狀,但缺乏感知外部刺激和監(jiān)測自身運動的能力,而直接嵌入傳感器容易導致軟機器人設計和制造的復雜性增加,在環(huán)境交互中的應用中受到阻礙。因此,開發(fā)一體化仿生多功能自感知軟機器人已成為一個引人注目的課題。
圖1. 自感知驅(qū)動梯度水凝膠的合成、性能和應用示意圖
圖2. PSM水凝膠的合成與表征
圖3. PSM水凝膠的熱響應驅(qū)動
圖4. PSM水凝膠的光響應驅(qū)動
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. 軟硬機器人遠程交互系統(tǒng)
該研究工作以“Bioinspired Multifunctional Self-Sensing Actuated Gradient Hydrogel for Soft-Hard Robot Remote Interaction”為題發(fā)表在國際知名學術(shù)期刊《Nano-Micro Letters》(影響因子:26.6)。東北大學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
- 澳門大學李奕雯課題組 Sci. Adv.:同心冰模板法制備具有仿生環(huán)向纖維結(jié)構(gòu)的強韌水凝膠 2025-06-25
- 澳門大學周冰樸團隊 ACS Nano:基于具軸向拉伸磁化傳感器的表面粘附仿生傳感 2025-06-24
- 西安交大唐敬達教授、哈佛大學鎖志剛教授《Sci. Adv.》: 軟組織為何強韌? 2025-06-23
- 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雙梯度水凝膠離子二極管 2025-04-03
- 武漢大學張先正教授團隊《Adv. Mater.》:基于梯度水凝膠的體外腸道菌群模型用于指導藥物劑型的優(yōu)化 2023-04-11
- 東北大學田野課題組 JMCA:超快熱響應致動和超高導電性的多功能梯度水凝膠 2022-10-17