近日，新莆京游戏大厅官方入口物理与电子工程学院宽禁带半导体材料与器件课题组在国际期刊《Advanced Functional Materials》（中国科学院一区TOP，影响因子18.5）发表题为“Ultrafast and Multi-Stimuli-Responsive MXene Soft Actuators via Heterostructure Design for Biomimetic Applications”的研究论文，2023级研究生王渝川为第一作者，庞迪博士为通讯作者，新莆京游戏大厅官方入口为第一单位。
多刺激响应驱动器在仿生机器人、柔性电子及智能传感领域展现巨大潜力，然而环境稳定性差、响应模式单一和机械耐久性不足等问题制约了其实际应用。该研究设计了一种MXene&PVA/CNT&PVA（MP/CP）异质结构双层薄膜驱动器，通过界面化学调控与动态应变梯度协同作用，实现了高性能的多场耦合驱动。该薄膜驱动器具有快速的响应速度，如在相对湿度90%时，0.5 s内可实现516°弯曲并在1 s 内快速恢复；在近红外光（200 mW/cm2）刺激下，弯曲角度甚至可达1128°。同时，该驱动器对极性溶剂表现出显著敏感性，并具备优异的环境稳定性和循环耐久性。基于上述优点，通过时序控制刺激逻辑，MP/CP薄膜可精准执行智能开关调控、窗帘自适应启闭，并成功驱动机器人行走和仿生蝴蝶多模式运动。
本工作为开发多功能的智能驱动材料提供了新思路，在自适应软体机器人和环境交互系统等领域展现出广阔应用前景。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202514386
