撰文丨王聰

編輯丨王多魚(yú)

排版丨水成文

電驅(qū)動(dòng)介電彈性體人造肌肉代表了軟體機(jī)器人領(lǐng)域的革命性進(jìn)步。然而，由于介電彈性體的機(jī)電靈敏度不足，其輸出性能一直面臨瓶頸。

2025 年 12 月 4 日，上海交通大學(xué)朱向陽(yáng)教授、谷國(guó)迎教授及江西科技師范大學(xué)盧寶陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊Science上發(fā)表了題為：Semiseparated biphasic bicontinuous dielectric elastomer for high-performance artificial muscle 的研究論文。

該研究提出一種異質(zhì)交聯(lián)誘導(dǎo)相分離策略，設(shè)計(jì)出具有高機(jī)電靈敏度的半分離雙相雙連續(xù)介電彈性體，用于構(gòu)建高性能人造肌肉，成功應(yīng)用于大行程機(jī)械臂和具有多模態(tài)運(yùn)動(dòng)能力的無(wú)束縛軟體爬行機(jī)器人，展示了其強(qiáng)大的性能和多功能性。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)提出一種異質(zhì)交聯(lián)誘導(dǎo)相分離策略，設(shè)計(jì)出具有高機(jī)電靈敏度的半分離雙相雙連續(xù)介電彈性體。

該策略通過(guò)調(diào)控兩種商業(yè)硅彈性體（Sylgard 170與Elastosil P7676）的交聯(lián)機(jī)制，在彈性體中構(gòu)建了一個(gè)高介電相嵌入極軟機(jī)械相內(nèi)的互穿雙連續(xù)結(jié)構(gòu)，這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使材料獲得了高達(dá) 360 MPa?1 的高機(jī)電敏感性。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步基于此類(lèi)彈性體制備了人工肌肉，其在低驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)下可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高能量密度、高功率密度和超長(zhǎng)使用壽命。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步展示了這種人造肌肉在包括大行程機(jī)械臂和具有多模態(tài)運(yùn)動(dòng)能力的無(wú)束縛軟體爬行機(jī)器人中的應(yīng)用，展示了其強(qiáng)大的性能和多功能性。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr3521