能夠在浸入液體的環(huán)境中有效執(zhí)行任務(wù)的軟機(jī)器人為各種應(yīng)用帶來(lái)了巨大的希望。然而，實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于動(dòng)態(tài)水下粘附和變形能力的機(jī)器人化仍然具有挑戰(zhàn)性。
上海交通大學(xué)Zhi-Gang Qian和Xiao-Xia Xia等提議用設(shè)計(jì)好的蛋白質(zhì)材料來(lái)建造這樣的機(jī)器人。
本文要點(diǎn)：
（1）
首先，resilin樣蛋白與多金屬氧酸鹽陰離子復(fù)合形成水凝膠，該水凝膠可以響應(yīng)微小的溫度變化，在水性環(huán)境中快速在軟粘合和硬非粘合狀態(tài)之間切換。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)粘附和變形的遠(yuǎn)程控制，F(xiàn)e3O4納米顆粒被整合到水凝膠中，形成具有光熱和磁響應(yīng)性的軟機(jī)器人。
（2）
這些機(jī)器人被證明可以承擔(dān)復(fù)雜的任務(wù)，包括修復(fù)人造血管，在紅外光和磁場(chǎng)的協(xié)同控制下捕獲和運(yùn)送水中的多種貨物。這些發(fā)現(xiàn)為創(chuàng)造具有按需功能的基于蛋白質(zhì)的水下機(jī)器人鋪平了道路。
參考文獻(xiàn):
Huang, SC., Zhu, YJ., Huang, XY. et al. Programmable adhesion and morphing of protein hydrogels for underwater robots. Nat Commun 15, 195 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44564-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44564-6
