近日，江西科技师范大学柔性电子重点实验室主任、药学院院长卢宝阳教授在电驱动软体机器人研究领域取得重要进展，与上海交通大学合作的相关研究成果以题为 “Semiseparated biphasic bicontinuous dielectric elastomer for high-performance artificial muscle” 的论文发表在国际顶级期刊《Science》上。这是学校首篇《Science》论文，上海交通大学朱向阳教授、谷国迎教授和学校卢宝阳教授为论文的共同通讯作者，江西科技师范大学是共同通讯作者单位。
设计能够将电能转化为机械能的肌肉状软执行器，是软体机器人、触觉反馈与假肢等领域面临的共同挑战。目前，电驱介电弹性体人工肌肉被视为该领域的变革性进展，鉴于此，卢宝阳教授以及上海交通大学朱向阳教授、谷国迎教授提出一种异交联诱导相分离策略，成功设计出一类半分离双相贯通结构的介电弹性体。基于此材料制备的人工肌肉，在低驱动电场下同步实现了高能量密度、高功率密度以及超长寿命。研究进一步展示了其在具有大行程的机器人手臂和无缆软体爬行机器人等多模态运动中的应用，彰显了其卓越的性能与多功能性。
该项研究通过异交联诱导相分离策略，成功创制了一类具有高机电敏感性的半分离双相双连续介电弹性体。基于此材料的人工肌肉同步实现了高能量密度、高功率密度、快响应速度、高机电效率与超长寿命的协同提升。研究展示的大行程机器人手臂与多模态无缆软体爬行机器人，充分验证了该材料在复杂应用场景下的高性能与适应能力。这些进展为下一代要求更高输出性能、超长寿命与优异完整性的电驱动软体机器人奠定了坚实的材料与技术基础，展现出广阔的应用前景。
该成果由上海交通大学与江西科技师范大学共同完成，上海交通大学博士生石笑天、邹江教授为论文共同第一作者，江西科技师范大学2022级分析化学专业研究生万荣泰同学为论文作者之一，上海交通大学朱向阳教授、谷国迎教授和江西科技师范大学卢宝阳教授为共同通讯作者。
本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金以及上海交通大学机械系统及振动国家重点实验室等项目的资助。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr3521?sessionid=
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