Light-steered locomotion of muscle-like hydrogel by self-coordinated shape change and friction modulation

材料科学 自愈水凝胶 人工肌肉 执行机构 纳米技术 软机器人 机器人 各向异性 解耦(概率) 生物 爬行 纳米机器人学 计算机科学 人工智能 光学 控制工程 物理 自然(考古学) 高分子化学 考古 工程类 解剖 历史 医学
作者
Qing Zhu,Cong Du,Yahao Dai,Matthias Daab,Marián Matejdes,Josef Breu,Wei Hong,Qiang Zheng,Zi Liang Wu
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:11 (1) 被引量:186
标识
DOI:10.1038/s41467-020-18801-1
摘要

Many creatures have the ability to traverse challenging environments by using their active muscles with anisotropic structures as the motors in a highly coordinated fashion. However, most artificial robots require multiple independently activated actuators to achieve similar purposes. Here we report a hydrogel-based, biomimetic soft robot capable of multimodal locomotion fueled and steered by light irradiation. A muscle-like poly(N-isopropylacrylamide) nanocomposite hydrogel is prepared by electrical orientation of nanosheets and subsequent gelation. Patterned anisotropic hydrogels are fabricated by multi-step electrical orientation and photolithographic polymerization, affording programmed deformations. Under light irradiation, the gold-nanoparticle-incorporated hydrogels undergo concurrent fast isochoric deformation and rapid increase in friction against a hydrophobic substrate. Versatile motion gaits including crawling, walking, and turning with controllable directions are realized in the soft robots by dynamic synergy of localized shape-changing and friction manipulation under spatiotemporal light stimuli. The principle and strategy should merit designing of continuum soft robots with biomimetic mechanisms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FashionBoy应助搞怪半莲采纳,获得10
1秒前
1秒前
tjuzongbao发布了新的文献求助10
1秒前
刘生发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
王粒完成签到,获得积分10
2秒前
积极妙竹完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
充电宝应助啊圣诞袜采纳,获得10
3秒前
顺利毕业完成签到 ,获得积分10
3秒前
zyfqpc应助谨慎半凡采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
素衣完成签到,获得积分10
5秒前
eryaclover完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
能干的勒完成签到 ,获得积分10
6秒前
charles完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
YD发布了新的文献求助10
7秒前
幻尘完成签到,获得积分20
7秒前
何雨亭完成签到,获得积分20
7秒前
索奎发布了新的文献求助10
7秒前
JamesPei应助库三金采纳,获得10
8秒前
ymj发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
悠悠小土豆完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
echooooo发布了新的文献求助10
9秒前
SciGPT应助董董采纳,获得10
9秒前
10秒前
薄荷发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
玉树琼枝完成签到,获得积分20
11秒前
123456发布了新的文献求助10
11秒前
激动的新筠完成签到,获得积分10
12秒前
范范111发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3152571
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2803797
关于积分的说明 7855643
捐赠科研通 2461450
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310300
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629199
版权声明 601782