近日，江西科技師范大學(xué)柔性電子重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、藥學(xué)院院長(zhǎng)盧寶陽(yáng)教授在電驅(qū)動(dòng)軟體機(jī)器人研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，與上海交通大學(xué)合作的相關(guān)研究成果以題為 “Semiseparated biphasic bicontinuous dielectric elastomer for high-performance artificial muscle” 的論文發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《Science》上。這是學(xué)校首篇《Science》論文，上海交通大學(xué)朱向陽(yáng)教授、谷國(guó)迎教授和學(xué)校盧寶陽(yáng)教授為論文的共同通訊作者，江西科技師范大學(xué)是共同通訊作者單位。

設(shè)計(jì)能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能的肌肉狀軟執(zhí)行器，是軟體機(jī)器人、觸覺(jué)反饋與假肢等領(lǐng)域面臨的共同挑戰(zhàn)。目前，電驅(qū)介電彈性體人工肌肉被視為該領(lǐng)域的變革性進(jìn)展，鑒于此，盧寶陽(yáng)教授以及上海交通大學(xué)朱向陽(yáng)教授、谷國(guó)迎教授提出一種異交聯(lián)誘導(dǎo)相分離策略，成功設(shè)計(jì)出一類(lèi)半分離雙相貫通結(jié)構(gòu)的介電彈性體。基于此材料制備的人工肌肉，在低驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)下同步實(shí)現(xiàn)了高能量密度、高功率密度以及超長(zhǎng)壽命。研究進(jìn)一步展示了其在具有大行程的機(jī)器人手臂和無(wú)纜軟體爬行機(jī)器人等多模態(tài)運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，彰顯了其卓越的性能與多功能性。

該項(xiàng)研究通過(guò)異交聯(lián)誘導(dǎo)相分離策略，成功創(chuàng)制了一類(lèi)具有高機(jī)電敏感性的半分離雙相雙連續(xù)介電彈性體。基于此材料的人工肌肉同步實(shí)現(xiàn)了高能量密度、高功率密度、快響應(yīng)速度、高機(jī)電效率與超長(zhǎng)壽命的協(xié)同提升。研究展示的大行程機(jī)器人手臂與多模態(tài)無(wú)纜軟體爬行機(jī)器人，充分驗(yàn)證了該材料在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景下的高性能與適應(yīng)能力。這些進(jìn)展為下一代要求更高輸出性能、超長(zhǎng)壽命與優(yōu)異完整性的電驅(qū)動(dòng)軟體機(jī)器人奠定了堅(jiān)實(shí)的材料與技術(shù)基礎(chǔ)，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

該成果由上海交通大學(xué)與江西科技師范大學(xué)共同完成，上海交通大學(xué)博士生石笑天、鄒江教授為論文共同第一作者，江西科技師范大學(xué)2022級(jí)分析化學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生萬(wàn)榮泰同學(xué)為論文作者之一，上海交通大學(xué)朱向陽(yáng)教授、谷國(guó)迎教授和江西科技師范大學(xué)盧寶陽(yáng)教授為共同通訊作者。

本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金以及上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)及振動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的資助。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr3521?sessionid=

（來(lái)源：江西科技師范大學(xué)版權(quán)屬原作者 謹(jǐn)致謝意）