界面漂浮機器人在載體、環境監測、水處理等方面具有廣闊的應用前景。盡管如此,從長遠來看,設計既能精確有效導航又能消除水污染物的智能機器人仍然是一個挑戰,因為超疏水性大大降低了水生運動的阻力,同時犧牲了表面的化學反應性。
在這里,四川大學Jianshu Li,Chunmei Ding,中科院理化技術研究所Yahong Zhou報道了一種與組裝良好的氧化鐵鉍硫化物異質結復合礦物集成的污染物去除超疏水機器人,它提供光和磁推進以及催化降解的能力。
文章要點
1)在燈光的調動下,機器人的運動速度在僅300 ms的加速內就達到了51.9 mm s -1 ,并且一旦關燈就迅速制動(~200-300 ms)。
2)磁性擴展了機器人在任何可編程軌跡上在廣泛的表面張力范圍內工作的能力。此外,在光觸發光熱行為與磁感應耦合作用下,有效實現了原位凈化污水,降解效率提高了8倍,克服了催化超疏水性高效運動的困境。
這里制定的這一策略為高性能智能設備的探索提供了指導。
參考文獻
Hongbo Zhang, et al, Light and magnetism orchestrating aquatic pollutant-degradation robots in programmable trajectories, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202311446
https://doi.org/10.1002/adma.202311446