科技日報記者 劉霞
加拿大麥吉爾大學科學家成功研制出一種超薄氧化石墨烯薄膜，并能通過編程控制其折疊形狀，如同“會動的折紙”，能自主移動、折疊、扭轉(zhuǎn)，甚至感知自身動作。兩篇相關(guān)論文分別發(fā)表于新一期《材料視野》和《先進科學》雜志。
這項突破為研制出更柔軟、更安全、適應性更強的機器人奠定了堅實基礎(chǔ)，這些機器人未來可用作在體內(nèi)穿行的醫(yī)療機器人、隨體溫變化而變形的可穿戴裝置，乃至能響應環(huán)境變化的智能包裝。
盡管氧化石墨烯薄膜在柔性機器人和自適應執(zhí)行器領(lǐng)域潛力巨大，但其實際應用長期受限：傳統(tǒng)材料易碎、難以規(guī)?；a(chǎn)，且無法完成復雜或可控的運動。
為此，團隊另辟蹊徑，開發(fā)出兼具強度與柔韌性的新型氧化石墨烯薄膜。這種輕質(zhì)材料不僅安全可靠，適用于人機交互場景，還能在無重型電機或剛性結(jié)構(gòu)的前提下，實現(xiàn)多樣化的精細運動。
團隊利用該材料構(gòu)建出對環(huán)境敏感的動態(tài)結(jié)構(gòu)。例如隨濕度而變化，某種折紙裝置可在潮濕時自動展開，干燥后重新閉合；另一款結(jié)構(gòu)則嵌入微量磁性顆粒，借助外部磁鐵即可遠程操控，無需電池或?qū)Ь€。
氧化石墨烯本身具有導電性，且電阻隨彎曲程度改變。這一特性使材料在驅(qū)動形變的同時，也能“感知”自身的動作，集執(zhí)行與傳感功能于一體——既是“肌肉”，也是“神經(jīng)”。
這項進展標志著全球首款可重構(gòu)、多功能的傳感—執(zhí)行一體化超材料正式問世。它不僅能完成復雜的程序化運動，還可按需定制形狀變化，并實現(xiàn)實時反饋，為未來柔性機器人、智能穿戴和自適應系統(tǒng)提供了全新路徑。
