【48812】宁波资料地点水下双模态感知驱动器及其自主反馈体系方面获得发展

  自然界中的软体生物对其色彩、对比度以及形状有着惊为天人的自主控制才能。它们经过动态的身体图画及生物发光完成同类之间的信息沟通、假装、维护和预警，以习惯复杂多变的自然环境。一个典型的比如是警报水母，当其感知到海洋猎食者突击并受伤时，会宣布耀眼的光辉以招引更大的猎食者来消除眼前的侵略者。这种兼具有感知、辨认、自习惯和维护的水下环境交互才能有助于探究水下奥秘环境及新物种，然后为水下活动的展开供给丰厚且必要的信息。

  在现有的人工体系中，色彩呼应的软致动器、电子皮肤和气动/液压驱动的环境交互体系(如防伪和视觉通讯)等新式的仿生规划仿照了相似生物的感觉或运动行为，旨在丰厚某些机器的功用，如软体机器人或假肢。但是，可以将色彩、感觉和自主变形特征集成至一个体系中的软执行器鲜少报道。特别是当它们露出在恶劣的水下环境中时，高压、水潮湿性以及流体动摇等要素会严重威胁其导电性、稳定性和可控变形力。因而，为完成水环境下的归纳功用，要规划特定的结构和新的作业机制，然后满意水下环境探究与交互的需求。

  近期，中国科学院宁波资料技能与工程研讨所海洋要害资料要点实验室智能高分子资料团队陈涛研讨员和肖鹏研讨员根据在碳基/高分子复合薄膜的构筑及其柔性传感器方面的研讨根底，受警报水母的启示，开发了一种集水下视觉、感知及自主驱动的仿生水母机器人，完成了对水下影响的动态感知与荧光预警。

  当警报水母遭到外界影响时，它们会自发地经过荧光蛋白和钙离子的结合宣布亮堂的光，以完成自我维护和水下通讯 。受此启示，研讨团队制备了一种功用和结构集成的荧光皮肤，能轻松完成影响感知、自主水下3D变形和荧光展现。仿生荧光皮肤由碳纳米管网络与荧光掺杂的硅基弹性体在水/空气界面非对称原位复合而成，并以悬浮式结构集成至仿生水母机器人中。在水压诱导的三维变形下，碳纳米管网络产生均匀应变，底层的荧光分子露出。经过应变相关的微裂纹效应可完成动态电信号和可逆机械显色。此外，规划了根据仿生水母机器人的闭环控制办理体系，它能自动感知外部正常乃至风险的影响，并经过自主的3D变形和实时的荧光预警完成自我维护与水下通讯，在水下视觉环境交互体系中显示出巨大的潜力。