中科院沈陽自動化所在微型機器人領域取得新進展,研發(fā)的仿水黽微型機器人可在紅外光與磁場的聯(lián)合驅動下,實現可編程多模態(tài)運動,在微型機器人聯(lián)合驅動、微流控輸運、環(huán)境監(jiān)測治理等方面具有重要作用。該成果日前發(fā)表在《化學工程期刊》上。
自然界中許多昆蟲都具有獨特的材料特性及優(yōu)異的運動性能,如昆蟲體表往往具有超疏水特性,能快速在水面滑行、跳躍;有的則具有輕薄的折疊翼、靈敏的復眼;還有能爬行、能鉆土、能游泳、能飛翔的昆蟲。如何模仿昆蟲研制出功能新穎、多樣的微型機器人,揭示微觀尺度下新的現象和規(guī)律并服務于人類,是科學家們思考和面對的問題。
據介紹,該所微納米課題組的科研人員從自然界中的水黽處獲得靈感,開展了超疏水材料制備及機器人多場聯(lián)合驅動的研究。他們結合聚二甲基硅氧烷(PDMS)、石墨烯、磁性顆粒,制備了具有光相應、磁響應及超疏水特性的復合材料,加工出了仿水黽微型機器人。研究團隊結合微型機器人的光敏特性,利用紅外激光實現了微型機器人在水面的可控運動;基于磁驅動技術與材料的超疏水特性,實現了微型機器人在水面的快速游動、跳躍及翻滾動作。該研究實現了新材料制備與多場驅動技術的融合,為仿昆蟲機器人的研究提供了新的思路。