“电子皮肤”问世！陕西科研团队研发新型智能材料

3月18日，记者从西北工业大学获悉：该校张卫红院士团队联合香港城市大学科研团队，成功研发一种名为“电活性界面增强介电弹性体”的新型智能材料，实现了大应变驱动、强电吸附和可控电润湿效应的集成。相关研究日前发表在国际知名期刊《科学进展》上。

据了解，电活性聚合物是一类能够在电场作用下产生大幅度形变的智能材料，分为离子型和电子型。作为电子型电活性聚合物的代表，介电弹性体已广泛应用于人工肌肉、仿生机器人、可穿戴智能设备等核心场景。

对介电弹性体的研究以往大都集中在它的“本征特性”上——材料自己在电场下如何伸缩变形。此次，西工大科研团队创新性地在材料中加入了一种特殊的极性小分子添加剂，成功激发了材料的潜力。

“现在这个材料就像一块柔软的‘电子皮肤’，不仅能变形，还能产生惊人的抓力。经试验，该智能材料吸附强度是传统材料的488倍。它能把平整的表面吸得牢牢的，就连坑坑洼洼的金属片、镂空的金属网，甚至细细的金属丝，都能一把‘抓’住。”团队成员、西北工业大学机电学院副教授刘磊介绍，“这项技术打破了传统吸附装置的局限。我们有望利用这项技术让爬墙机器人轻松吸附在粗糙的金属表面上进行各类检修工作，也可以让工业机械臂无损抓取各种形状不规则的精密零件。”

此外，科研团队通过优化该材料的电极形状，成功实现了用该材料“操控”液滴。“现在，我们只需通过控制材料的电场和电极形状，就能像剪刀裁布一样，把一个大液滴精准地‘剪’成几个小液滴，同时能实现改变液滴形状、锚定液滴等功能。这意味着，未来将这种材料用于微流控设备上，设备可以在一个芯片上自动完成复杂液滴的分配与反应。”刘磊说。