科技日报记者 王禹涵
近日,西北工业大学张卫红院士团队联合香港城市大学、香港理工大学合作者,成功研制出一种基于电活性聚合物的微型多功能软体机器人,可在极寒环境中自主融冰巡检,于迷宫般狭小空间内灵活穿行并协同作业。该成果显著提升了微型机器人在极端与受限环境下的作业能力,于8月11日发表于国际期刊《先进科学》。
传统电活性聚合物功能单一,难以应对复杂环境挑战。张卫红院士团队开发出新型聚氯乙烯基材料,并通过在材料中引入乙酸乙烯酯,有效抑制了塑化剂迁移导致的发热与电击穿问题,使材料性能实现跃升。
基于此材料,团队研制出结构紧凑、响应灵敏的微型软体机器人,其核心亮点在于集群智能与极端环境适应性。西北工业大学机电学院教授张军诗介绍,这些机器人不仅能在平面上快速爬行,其独特的电吸附结构使其可在毫米尺度内快速连接或分离,实现群体在狭小空间内的自主重构与协同作业。该机器人集成自加热功能,在-50℃的极寒环境中仍能有效工作,可以完成自主加热、巡检及融化冰层等任务,在航空发动机叶片检测、狭缝探测和寒区作业等场景具有显著应用潜力。
张军诗表示,此项研究为极端环境下小型智能机器人系统的研发提供了新思路,并拓展了新型材料在电子器件、仿生系统等领域的应用前景。