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  軟體機器人由柔性材料組成，具有靈活性、適應性和多功能性的特點，與人交互時更加靈活安全，同時能夠模仿生物體的柔軟運動，適應復雜環境并執行多樣化的任務，近年來受到廣泛的關注。在外界環境刺激下可以發生形狀、體積的可逆變化或者機械運動的柔性驅動器是軟體機器人的重要組成部分。然而，制造刺激響應柔性驅動器的材料往往是不可降解或者不可再生的，會對環境產生不利影響。隨著石化資源枯竭、環境污染等問題日益加劇，開發基于天然材料、生物可降解、多重刺激響應型柔性驅動器對于軟體機器人的可持續性發展具有重要意義。

  近日，哈爾濱工業大學赫曉東教授、彭慶宇教授與合肥工業大學胡穎教授合作，以墨魚汁（Cuttlefish ink）、纖維素納米纖維（Cellulose nanofiber）和可生物降解的聚乳酸薄膜（Polylactic acid）為原材料，制備了一種具有光、濕、熱多刺激響應的柔性驅動器，并通過引入圖案化結構與定向結構實現了一系列的可編程形狀變形（包括卷曲、字母形狀、螺旋、自折疊及復雜的三維形狀）；此外，利用該柔性驅動器還成功設計了光驅動抓取機器人、濕度驅動舉重機器人和光驅動仿生爬桿機器人。

圖6 基于CICC/PLA雙層驅動器的仿生爬桿機器人

  該工作設計了一種完全源自天然材料的柔性驅動器，并實現了其在光、濕、溫多刺激下的可逆變形。柔性驅動器采用掩膜輔助的抽濾工藝制得，具備可設計的三維變形能力。同時，由于其快速響應，非接觸、遠程控制等特點，該驅動器可用于設計無繩軟體機器人，包括光控抓取機器人，濕控舉重機器人和光控爬桿機器人。更重要的是，該軟體機器人在使用后可以在自然環境中完全降解，不會產生任何危害。這項研究不僅揭示了墨魚汁、纖維素納米纖維及聚乳酸在多重刺激響應柔性驅動器中的應用潛力，而且為開發環境友好型軟體機器人提供了新策略。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c08665