近日,由天津大學精儀學院教授黃顯所帶領(lǐng)的團隊成功研發(fā)出全球首個液態(tài)全柔性智能機器人。該研究有望成為柔性電子產(chǎn)業(yè)和植入醫(yī)療器械的革命性突破。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《尖端科學》。

據(jù)介紹,柔性電子器件具有超薄、柔性、可延展的“類皮膚”特性,在能源、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域都擁有廣闊的前景。理論上,利用柔性電子技術(shù)研發(fā)的微型“軟體”機器人可以反復(fù)改變形狀,實現(xiàn)運動、抓取、運輸和觸覺感應(yīng)等功能。然而,在現(xiàn)階段“軟體”機器人依然面臨“硬傷”,需要依賴傳統(tǒng)的剛性傳感元件和電路,這也嚴重阻礙了此類機器人性能的實現(xiàn)。

受柔軟的水母、輪蟲等腔腸動物和浮游生物的啟發(fā),黃顯團隊利用液滴的柔軟無定形特性和柔性電子器件的超薄柔軟特性,構(gòu)建了一種全新的“智能液滴”——液態(tài)全柔性智能機器人。該智能機器人具有超小型、全柔性、可編程控制等特點,能夠在不同環(huán)境條件下實現(xiàn)運動、變形和傳感測量。

除了具備良好的運動和環(huán)境適應(yīng)能力之外,液態(tài)全柔性智能機器人還可以搭載多種傳感器,如溫度傳感器、濕度傳感器、光學傳感器、應(yīng)力傳感器、葡萄糖傳感器、食品毒素傳感器和無線能量采集模塊等,未來可應(yīng)用于基因測序、化學合成、藥物遞送等領(lǐng)域,甚至有望進入人體檢測治療,成為名副其實的“血管醫(yī)生”,具有十分重要的科學意義和應(yīng)用價值。

據(jù)黃顯介紹,傳統(tǒng)的柔性電子器件載體包括人體、動物體等柔性物體。“以液滴為載體且跟隨液體共同運動的柔性機器人在世界上尚屬首例,液滴與柔性電子的結(jié)合也代表了柔性電子技術(shù)的最新形態(tài)?!?/p>

來源:中國科學報