通过将微观分子修复与宏观结构的几何结构相结合，液晶凝胶可以转化为智能软机器人，可以在大气中执行游泳、跳跃、旋转、行走、攀爬、搬运、摆球等多种复杂动作。中国科学技术大学近日获悉，学校物理学院彭晨辉教授、江景华研究员与北京大学冯帆教授合作，针对软体机器人如何在水下、无缆、可编程水下、水下和水下良好移动的挑战，提出并实现了一种整体式、轻量化负责的水下拓扑液体凝胶的设计切割方法。 AnG相关研究成果发表在材料科学领域国际领先期刊《先进功能材料》上。与传统电机驱动滚轮不同机器人通常需要连接电缆才能切换到液体，这种驱动软机器人的技术主要依赖于所使用的智能材料。以液晶凝胶为基础，合作团队利用通过光响应实现可编程变形的能力，将其编程到微观水平，当然控制了结晶液体分子的方向，然后将其切割成所需的形状。成功制备出具有仿生形貌的液晶凝胶，完成了从修复纳米分子级G到厘米级宏观形变的跨尺度控制过程。在持续的光线刺激下，不同形状的液晶凝胶可以在水环境中实现整个空间的多功能水下运动。合作小组创造了一种软质材料液晶凝胶，可以完成复杂的形状修饰并表现出独特的动作在水环境中，实现了拓扑缺陷与软材料的成功融合。这一成功不仅可以模仿水生生物的行为，还可以产生超越自然能力的创新游泳模式。它在生物医学工程、机器人、科学材料等多个领域具有重要的应用潜力，将为水下微型机器人、血管介入器械、智能传感贴片等应用场景开辟新的渠道。 （记者徐敏浩）通过将微观分子修复与宏观几何结构相结合，液晶凝胶可以转变为可以在水环境中游泳的智能软机器人。
