光热驱动BOPP石墨烯双层致动器可编程3D成型和水

　　通过空间节制BOPP薄膜并采用激光间接书写手艺，实现了可编程的二维到三维布局改变，包罗箱形和立方体构型。基于这些致动器建立的多功能机械人系统展示出多样化能力：抓取/提拔机械人可承载本身四倍分量；仿生软体机械人通过躯干弯曲实现陆地行走；两栖机械人融合马兰戈尼效应，可正在陆地（BOPP/GO热驱动）取水域（近红外概况张力梯度）间无缝切换活动模式。本研究为柔性机械人范畴的光响应系统奠基了理论取尝试根本，为复杂中的智能机械人供给了立异设想策略。

　　本文，烟台大学Bentao Zou、杨文广 传授等正在《Chemical Engineering Science》期刊颁发名为“Photothermal-driven BOPP/GO bilayer actuators for programmable 3D shaping and amphibious robot”的论文，研究从阳光响应动物的光向性活动特征中罗致灵感，提出了一种由聚丙烯（BOPP）和氧化石墨烯（GO）构成的双层致动器的制备取表征方案，操纵GO的光热转换特征以及BOPP取GO之间的热膨缩系数差别。尝试成果表白，当GO质量分数为23。53%时可实现最佳光热驱动机能，响应时间仅1。2秒，并具备优异的轮回不变性。

　　本研究通过系统探究光响应行为取可编程变形机制，确立了BOPP/GO双层致动器的根基道理。含23。53%质量分数GO的致动器正在15 W/cm²近红外映照下表示出最佳机能，响应时间内可实现70°弯曲角度，轮回后机能衰减5%，其杰出靠得住性。通过空间梯度BOPP胶带布局取激光间接刻写GO图案，实现了可编程的二维到三维变形（盒状/立方体布局），多功能机械人系统通过四项环节演示验用价值：四爪夹具可提拔0。2705克负载（相当于本身分量的4倍）；六杆起落器呈现负载取提拔高度的反比关系；仿生软体机械人通过躯干弯曲实现前后脚1。5毫米位移；马兰戈尼效应两栖机械人实现陆水无缝转换。同步温度-变形监测尝试验证了光热-力学耦合机制，为柔性机械人范畴的光致驱动系统成立了理论取尝试相连系的分析框架，为复杂供给了立异的跨范畴处理方案。