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基于超疏水特性的仿水黽微型機器人示意圖
紅外激光和磁場聯合驅動的仿水黽微型機器人在水面游動、跳躍及翻滾
自然界中許多昆蟲都具有獨特的材料特性及優異的運動性能，如昆蟲體表往往具有超疏水特性，能快速在水面滑行、跳躍；具有輕薄的折疊翼、靈敏的復眼；能爬行、能鉆土、能游泳、能飛翔等。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律并服務于人類，是科學家們思考和面對的問題。
近日，沈陽自動化所在微型機器人領域取得新進展，研究的仿水黽微型機器人可在紅外光與磁場的聯合驅動下實現可編程多模態運動，在微型機器人聯合驅動、微流控輸運、環境監測治理等方面具有重要作用，研究成果發表在《化學工程期刊》（Chemical Engineering Journal）上。
該所微納米課題組的科研人員從自然界中的水黽獲得靈感，開展了超疏水材料制備及機器人多場聯合驅動的研究。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。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。
該研究得到了國家自然科學基金、科技部重點研發計劃、中國科學院國際合作重點項目和交叉創新團隊等項目的支持。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號