大自然中，植物的叶子能正在风中轻飘挥动却不会折断，这是为什么呢？这要归功于叶子内部的“骨架”——叶脉。

　　中邦科学院合肥物质科学切磋院的科学家们从叶脉中得回了灵感，研发出了一种新型的液态金属光热致动器，让机械人既具有足够的强度，又能像叶子相同轻飘！

　　光热致动器是一种能将光能转化为板滞能的安装。资料具有热胀冷缩性格，将热膨胀系数差异的两层或众层薄膜复合，温度升高后错误称膨胀导致复合薄膜弯曲。正在复合薄膜中引入可将光能转化为热能的光热资料，就可能欺骗光来节制薄膜的变形。以这种光驱动薄膜举动“动员机”即可打算出形形的机械人或仿生体系。当用光照耀它，它就能遵照预设机合弯曲、伸缩乃至跳跃。

　　以光为动力的光热驱动夹持器示妄念：模仿太阳光照耀到螺旋机械臂上，温度升高，板滞臂转动、螺距增大；光撤离后，温度克复，板滞臂克复原状；红外激光照耀到夹持器上，夹持器张开；激光闭塞，夹持器闭塞。图片开头：参考文献[1]

　　这种身手正在软体机械人、智能传感器等周围有着通俗的使用前景。比方，举动软机械人的身体或者肢体节制软机械人的作为，举动智能传感器的光呼应基体等等。于是，光热致动器必要具有必然的强度才调再负载传感器等部件，同时还要包管正在光刺激下实时呼应。

　　但这些需求却是自然“抵触”的——假设念要它反响速、变形大，就得做得轻佻；但假设念要它承重才华强，就得做得厚重。这就比如鱼和熊掌不行兼得，科学家们不停正在寻找一种既能急速呼应又能承重的资料。

　　科幻片子《终结者》中，有液态金属机械人。实际中，液态金属是一种正在室温下呈液态的金属，比方镓基合金。它既柔弱又导电，还能汲取光能并将其转化为热能。

　　中邦科学院合肥物质科学切磋院固体物理切磋所的田兴友切磋员和张献切磋员团队将液态金属微球列入到聚积物资料中，出现它不但能给予资料光热性格，还不会让资料变硬。如此一来，资料既连结了柔弱性，又能急速呼应光的照耀。

　　可是，仅仅列入液态金属还不敷，科学家们还必要一种更奥妙的打算来晋升它的本能。

　　植物的叶子之因而能轻飘又坚硬，是由于它的内部机合尽头精采：硬质的叶脉像骨架相同维持叶片，而柔弱的叶肉则低落叶片弯曲阻力。科学家们从中获得劝导，定夺模拟叶脉的机合来打算光热致动器。

　　他们用激光正在液态金属/聚酰亚胺薄膜上刻蚀出沟槽，减薄薄膜以低落变形阻力；沟槽之间未刻蚀的薄膜较厚，雷同叶脉。然后用一种柔弱的资料（PDMS）实行封装。这种打算就像给致动器装上了“骨架”，既升高了其承载才华到本身重量的 190 倍，相当于一张 A4 纸可能承载两瓶水，又连结了急速呼应的性格（60.96 ± 3.08°/s）。

　　基于这种仿生打算，切磋团队胜利成立出了一种新型光热致动器。它不但反响速率速，还能完成庞杂的变形。欺骗这种身手，科学家们打算出了一只“光驱机械狗”，它可能正在光的节制下实行匍匐、跳跃、拍浮乃至站立等作为！

　　其它，团队还开垦了一种高速振荡器，这种兴办可能急速振动，将来大概将可用于微型机械人或细密仪器中。这些兴味的发现闪现了液态金属光热致动器的强壮潜力。

　　这项切磋的打破正在于，它初次将仿生超机合引入液态金属光热致动器中，为将来的打算和成立供给了新思绪。这些切磋成绩均已揭橥正在资料学期刊《Advanced Materials》上。

　　将来，这种身手大概会使用于更众周围，比方：软体机械人成立出更灵便、更智能的机械人，用于拯救、医疗等周围；智能传感器开垦出能遵照情况光自愿安排的兴办；仿生兴办打算出像自然界生物相同运动的板滞安装等等。

　　从叶脉到超机合沟槽，从植物到机械人，这项切磋让咱们看到了科技与自然的奥秘联结。跟着这项身手的进一步发达，将来可能咱们会看到更众像叶子相同轻飘、像动物相同灵便的机械人浮现正在咱们的生存中。

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