针对这一难题,近日,我院董彬教授与德国马普智能所Metin Sitti教授合作,以“In-air fast response and high speed jumping and rolling of a light-driven hydrogel actuator“为题在《Nature Communications》上发表论文。课题组利用丙烯酸钠水凝胶和四氧化三铁纳米粒子这两种组分之间的相互协同作用实现了水凝胶致动器在空气中的快速响应(800 ms)以及高速驱动(高达1.6 m/s)。
通过调节激光在水凝胶致动器上的照射位置,可以控制致动器的运动方式、运动方向、轨迹和运动速度,实现了对水凝胶致动器运动的精确调控。在此基础上,我们还实现了水凝胶致动器在多种不同地形以及多种环境下的高效驱动。这一工作不仅为设计具有优异运动性质的软体致动器提供了新思路而且进一步为其在生物医疗方面的应用铺平了道路。
董彬课题组的博士生李明通为本文的第一作者,王鑫为本文的并列第一作者。本工作得到国家重点研发计划(2018YFE0306105)和国家自然科学基金资助(21574094)的资助。
作者信息:Mingtong Li, Xin Wang, Bin Dong*,Metin Sitti*
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17775-4
董彬教授课题组链接:http://funsom.suda.edu.cn/7f/a8/c2735a32680/page.htm