作者:周慧 杨保国 来源:中国科学报 发布时间:2017/10/19 9:13:43
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合肥工业大学等研发出光驱动跳跃柔性“机器人”

 

本报讯(通讯员周慧 记者杨保国)近日,合肥工业大学科研人员利用一种可在低电压以及太阳光照射下产生大变形的新型碳纳米管柔性薄膜智能驱动器,并模拟人类“弹指”的手部动作,设计研发了在外部光照刺激下产生跳跃运动的柔性“机器人”。该成果近日被选为背封面论文在线发表于《先进功能材料》。

柔性智能驱动器可将光、电、热、湿度等外部能量直接转化为器件本身的机械变形,而无需通过繁琐的能量转化装置,因而引发了科学家们的研究兴趣。目前研究较多的双层结构驱动器而言,虽已实现弯曲、扭曲等多种变形,其应用研究扩展到仿生机械手、爬行机器人等仿生领域,但简单结构、快速大变形、多刺激源响应以及能够对飞行、跳跃等复杂生物运动进行模拟的柔性驱动器研究仍面临挑战。

合肥工业大学工业与装备技术研究院、材料科学与工程学院科研团队与中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究人员合作,设计制备了一种具有卷曲形状的碳纳米管/聚合物双层薄膜驱动器,可在低电压以及光照射下产生从管状到平直形状的快速大变形,并且在电信号或者光照撤除后恢复到原始卷曲形状。通过形状设计,科研人员研制出了光驱动跳跃“机器人”。该机器人在光照下两个端部的选择性非对称变形导致弹性势能在其间的积累和瞬间释放,从而产生跳跃运动,跳跃高度可达到自身高度5倍以上,并伴随空中翻滚动作。通过改变入射光方向,该机器人还可产生类似于不倒翁的周期性摇摆运动。

《中国科学报》 (2017-10-19 第4版 综合)
 
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