新仿生驅動器誕生有望在仿生機器人、智能傳感等領域應用

　　記者近日從中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所獲悉，該所陳韋課題組利用制備出的新型碳氮二維納米片電極材料，成功構筑了具有快速大應變響應的電化學驅動器，并在此基礎上設計出撲翼飛行、線性運動、蛇形爬行等多種多自由度運動形式的仿生驅動器件。相關成果日前發表于《自然—通訊》雜志。

　　自2010年以來，該課題組從材料的微觀有序結構調控入手，利用離子定向傳輸和短程傳輸的研究思路提高材料應變響應性，先后為探索低維碳在輕質仿生智能材料中的應用奠定了重要基礎。在此基礎上，課題組進一步從提高碳電極電化學活性、增強與離子相互作用的角度出發，成功制備了具有快速大變形響應特性的碳氮二維納米片電極驅動器件。

　　研究人員表示，低維碳電致動主要源于離子在電場下的遷移、吸附、累積溶脹行為。該電極特有的微孔尺寸、分布以及與離子液體強相互作用，使電極內部離子的嵌入嵌出表現出優異的電化學應變特性。研究人員利用這些特性，設計出撲翼飛行、線性運動、蛇形爬行等多種多自由度運動形式仿生驅動材料，有望在仿生機器人、智能傳感、微機電系統、生物醫療、航天航空等領域獲得廣泛應用。

　　據了解，研究具有類生物活性的離子響應型智能人工肌肉材料，通過調節離子傳輸和材料微觀結構應變，實現仿生驅動功能，是功能仿生材料領域的重要和熱點學科。但目前材料中難以控制的復雜無序微觀環境，造成內部離子傳輸和應變的無序性和不均勻性，使得宏觀離子驅動材料響應緩慢。