近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所在微型機(jī)器人領(lǐng)域取得新進(jìn)展，研究的仿水黽微型機(jī)器人可在紅外光與磁場的聯(lián)合驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)可編程多模態(tài)運(yùn)動，在微型機(jī)器人聯(lián)合驅(qū)動、微流控輸運(yùn)、環(huán)境監(jiān)測治理等方面具有重要作用，研究成果發(fā)表在Chemical Engineering Journal上。
自然界中許多昆蟲都具有獨(dú)特的材料特性及優(yōu)異的運(yùn)動性能，如昆蟲體表往往具有超疏水特性，能快速在水面滑行、跳躍；具有輕薄的折疊翼、靈敏的復(fù)眼；能爬行、能鉆土、能游泳、能飛翔等。如何模仿昆蟲研制出功能新穎、多樣的微型機(jī)器人，揭示微觀尺度下新的現(xiàn)象和規(guī)律并服務(wù)于人類，是科研人員思考和面對的問題。
沈陽自動化所微納米課題組的科研人員從自然界中的水黽獲得靈感，開展了超疏水材料制備及機(jī)器人多場聯(lián)合驅(qū)動的研究。結(jié)合PDMS、石墨烯、磁性顆粒制備了具有光相應(yīng)、磁響應(yīng)及超疏水特性的復(fù)合材料，加工出了仿水黽微型機(jī)器人。結(jié)合微型機(jī)器人的光敏特性，利用紅外激光實(shí)現(xiàn)了微型機(jī)器人在水面的可控運(yùn)動。基于磁驅(qū)動技術(shù)與材料的超疏水特性，實(shí)現(xiàn)了微型機(jī)器人在水面的快速游動、跳躍及翻滾動作。該研究實(shí)現(xiàn)了新材料制備與多場驅(qū)動技術(shù)的融合，為仿昆蟲機(jī)器人的研究提供了新的思路。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目和交叉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的支持。
基于超疏水特性的仿水黽微型機(jī)器人
紅外激光和磁場聯(lián)合驅(qū)動的仿水黽微型機(jī)器人在水面游動、跳躍及翻滾
