“柔性機器人”可利用光照實現跳躍

柔性智能驅動器可將光、電、熱、濕度等外部能量直接轉化為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注。但對于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、飛行等復雜動作仍面臨挑戰。

近期，合肥工業大學科研團隊與中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究人員合作，設計制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生從管狀到平直形狀的快速大變形，外部刺激撤除后還能恢復原始形狀。

科研人員將該驅動器的兩端部分重合來模擬人類的“彈指”動作，構筑出“光驅動跳躍機器人”。這種機器人在光照下，兩端的選擇性非對稱變形會導致彈性勢能積累并瞬間釋放，從而產生跳躍運動，其跳躍高度可達到自身高度的5倍以上，并伴隨空中翻滾動作。通過改變入射光方向，機器人還可產生類似于不倒翁的周期性搖擺運動。

研究團隊成員、合肥工業大學研究員胡穎介紹，這一成果在智能仿生、柔性傳感等領域具有廣泛應用前景，目前他們以該驅動器為基礎，進一步研發了光驅動及電驅動爬行機器人、抓取物體的仿生機械手，以及能在太陽光照射下綻開的“仿生花朵”等系列智能器件。