多功能微型软体机器人推出，攻克了结构设计与材料性能协同的难题

4月1日消息，中科院深圳先进技术研究院了解到，该院科研人员研制出一种集运动、变形、变色于一体的多功能微型软体机器人，有望在生物医学、环境监测等领域得到应用。

这种微型软体机器人的尺寸为毫米级，外形像一个柳叶鳗的幼体，此次研究成果的创新之处在于，通过模仿章鱼对环境适应能力强的特点，攻克了结构设计与材料性能协同的难题。

研究发现，随着科研人员调控磁场的方向和频率，这种微型软体机器人就能够在水中做出爬行、滚动、摆动、螺旋式前进等多种形态的运动，并且能够精准地穿过2毫米高以及450微米宽两种规格的狭窄通道。此外，这种微型软体机器人还能变形和变色。研究发现，在遇到孔洞尺寸比机器人自身尺寸更小时，这种微型软体机器人在光热作用下可以缩小至原身体尺寸的35%，从而穿过小于自身原本尺寸的狭窄空间。同时，当温度变化时，微型软体机器人可以通过自身颜色变化实时反映周围环境的变化。

此前，科研人员一直试图研制出能够在复杂环境下执行任务的微型软体机器人。但是，受机器人结构设计与材料性能的影响，部分微型软体机器人功能局限性强，应用场景有限。

该研究项目牵头人、中科院深圳先进技术研究院研究员杜学敏说，这种微型软体机器人的尺寸为毫米级，外形像一个柳叶鳗的幼体，此次研究成果的创新之处在于，通过模仿章鱼对环境适应能力强的特点，攻克了结构设计与材料性能协同的难题。

研究发现，随着科研人员调控磁场的方向和频率，这种微型软体机器人能够在水中做出爬行、滚动、摆动、螺旋式前进等多种形态的运动，并且能够精准地穿过2毫米高以及450微米宽两种规格的狭窄通道。

除了运动之外，这种微型软体机器人还能变形和变色。研究发现，在遇到孔洞尺寸比机器人自身尺寸更小时，这种微型软体机器人在光热作用下可以缩小至原身体尺寸的35%，从而穿过小于自身原本尺寸的狭窄空间。同时，当温度变化时，微型软体机器人可以通过自身颜色变化实时反映周围环境的变化。

“我们此前模仿含羞草、变色龙等生物做出的微型软体机器人功能相对单一，而此次实现了多种形态运动、自感知变色、自适应变形的多功能融合，这是设计理念的一次突破，有望拓展微型软体机器人在生物医学、环境监测等领域的应用。”杜学敏说。

“我们此前模仿含羞草、变色龙等生物做出的微型软体机器人功能相对单一，而此次实现了多种形态运动、自感知变色、自适应变形的多功能融合，这是设计理念的一次突破，有望拓展微型软体机器人在生物医学、环境监测等领域的应用。”杜学敏说。

据了解，该研究成果近日已发表于国际材料学权威期刊《先进功能材料》。

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