全球首個(gè)液態(tài)全柔性智能機(jī)器人在天津大學(xué)誕生

近日，天津大學(xué)精儀學(xué)院黃顯教授團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)全球首個(gè)液態(tài)全柔性智能機(jī)器人，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。

《西游記》中孫悟空能夠“72變”，甚至化身一只小蟲鉆到妖怪肚子里大顯身手的故事寄托了古人對于微觀世界的大膽創(chuàng)想。隨著科技發(fā)展，柔性電子技術(shù)有望讓這一神話變成現(xiàn)實(shí)。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、通訊等領(lǐng)域擁有廣闊前景。理論上，利用柔性電子技術(shù)研發(fā)的微型“軟體”機(jī)器人可以反復(fù)改變形狀，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、抓取、運(yùn)輸和觸覺感應(yīng)等功能。但現(xiàn)階段“軟體機(jī)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，嚴(yán)重阻礙了性能的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代社會(huì)的多元化需求急切呼喚“全柔性”機(jī)器人的出現(xiàn)。

天津大學(xué)黃顯教授團(tuán)隊(duì)受自然界柔軟的水母、輪蟲等腔腸動(dòng)物和浮游生物的啟發(fā)，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(jī)器人。這是一種超小型、全柔性、可編程控制的液態(tài)智能機(jī)器人，能夠在不同環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、變形和傳感測量。這種機(jī)器人除了具備良好的運(yùn)動(dòng)和環(huán)境適應(yīng)能力之外，還搭載了多種傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光學(xué)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(xué)合成、藥物遞送等領(lǐng)域，有望成為能進(jìn)入人體檢測治療的“血管醫(yī)生”，具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

目前，相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表于國際工程和自然科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《尖端科學(xué)》 （論文https://doi.org/10.1002/advs.201901862）并得到國家自然科學(xué)基金和天津自然科學(xué)基金等支持。