据厦门大学消息，近日，厦门大学材料学院戴李宗教授团队在机器人领域顶级刊物《ScienceRobotics》杂志上发表研究论文“Electricallyprogrammableadhesivehydrogelsforclimbingrobots”。
攀爬型机器人是机器人仿生学设计的前沿研究领域，在军事、航空航天、高危环境作业等领域有着难以替代的地位，其核心技术是运动系统对基体表面的程控粘附/脱粘。当前让机器人攀爬的策略主要包括高压静电吸附、磁性吸附、真空吸附以及模仿壁虎足底微观结构的仿生方法。
从理论上讲，机器人攀爬依赖运动系统与环境物体之间的界面相互作用，与粘附性高分子的核心功能相契合，但粘附性高分子应用于攀爬型机器人还存在以下难题：（1）粘附性高分子在固体表面脱粘困难；（2）粘附强度无法实时调控，粘与不粘两种状态的快速、可逆、循环转变是重大挑战；（3）现有调控高分子粘附性能的刺激信号（如：pH、温度、湿度、光等）难以实现机器人应用。
戴李宗教授团队立足高分子与电化学融合，材料和机械工程的跨学科交叉，提出了电化学策略程控聚合物粘附性能的新思路，解决了聚合物在固体表面程控粘附/脱粘的科学技术难题，实现了步行、轮式机器人在垂直、倒置不锈钢和铜表面的程控运动。
这是继“高压静电吸附、磁性吸附、真空吸附、仿生设计”之后，机器人攀爬模式的一次重要革新，使攀爬型机器人的设计可摆脱“高工程技术门槛”的限制。
长期以来，人们梦想着能像蜘蛛侠一样自由移动在垂直和倒置平面。该研究表明，一块电控粘附/脱粘水凝胶或许能使得该梦想成真。
该团队设计的电控粘附/脱粘水凝胶合成方便，且易于量化制备，只需要将其贴在机器人的运动部位，无需复杂的工程和形态学设计，即可实现机器人攀爬。另外，该研究还为聚合物在固体表面程控粘附/脱粘提供了一种全新的电化学途径，在电子皮肤、可穿戴器件、生物组织粘附、柔性储能器件等其他领域也具备良好应用前景。
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