柔性智能驅動器可將光、電、熱、濕度等外部能量直接轉化為(wei) 器件本身的機械變形,而無需通過繁瑣的能量轉化裝置,近年來引起國際學術界的關(guan) 注。但對於(yu) 目前研究較多的雙層結構驅動器而言,雖然已經實現彎曲、扭曲等多種變形形式,也應用到仿生機械手、爬行機器人等領域,但要實現快速大變形、多刺激源響應以及模擬跳躍、飛行等複雜動作仍麵臨(lin) 挑戰。
近期,合肥工業(ye) 大學科研團隊與(yu) 中科院蘇州納米技術與(yu) 納米仿生研究所研究人員合作,設計製備了一種具有卷曲形狀的碳納米管聚合物雙層薄膜驅動器,可在低電壓以及光照射下產(chan) 生從(cong) 管狀到平直形狀的快速大變形,外部刺激撤除後還能恢複原始形狀。
科研人員將該驅動器的兩(liang) 端部分重合來模擬人類的“彈指”動作,構築出“光驅動跳躍機器人”。這種機器人在光照下,兩(liang) 端的選擇性非對稱變形會(hui) 導致彈性勢能積累並瞬間釋放,從(cong) 而產(chan) 生跳躍運動,其跳躍高度可達到自身高度的5倍以上,並伴隨空中翻滾動作。通過改變入射光方向,機器人還可產(chan) 生類似於(yu) 不倒翁的周期性搖擺運動。
研究團隊成員、合肥工業(ye) 大學研究員胡穎介紹,這一成果在智能仿生、柔性傳(chuan) 感等領域具有廣泛應用前景,目前他們(men) 以該驅動器為(wei) 基礎,進一步研發了光驅動及電驅動爬行機器人、抓取物體(ti) 的仿生機械手,以及能在太陽光照射下綻開的“仿生花朵”等係列智能器件。
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