荧光驱动器具有发光和形变的特性,在仿生学和软体机器人领域具有广阔的应用前景。然而,目前的荧光驱动器难以平衡驱动性能和荧光性能,存在亮度不足、色纯度差、稳定性差、功能集成度低等问题,限制了其在复杂场景中的应用。
鉴于此,我校陈鲁倬教授团队在前期多功能驱动器与智能材料的研究基础上(Adv. Mater. 2024, 36, 2310795;Adv. Sci. 2023, 10, 2206467;Small 2024, 20, 2309498),与陈大钦教授团队合作,受到发光蠕虫的启发,将超稳定钙钛矿量子点-聚氨酯复合材料与氧化石墨烯结合,构建了一种具有大形变、高亮度、高色纯度、变色功能和全器件自愈合功能集成的多功能荧光驱动器。此外,该驱动器通过变色和自愈合功能,实现了颜色/形状的协同变化和荧光图案的按需设计与重构。基于该驱动器,展示了智能抓取器和具有爬行/翻身运动的爬行机器人,还创造性地构建了一种光驱动的可重构加密信息的动态显示装置。该驱动器展示的多功能性有望为荧光软体机器人的研究开辟新的途径。
该研究成果以《Glow-Worm-Inspired Fluorescent Self-Healing Actuators for Soft Robot and Reconfigurable Information Encryption》为题发表于国际顶级学术期刊《Advanced Materials》。福建师范大学为论文唯一完成单位,我校硕士研究生曾立轩、陈鲁倬教授为论文共同第一作者;陈鲁倬教授、黄烽研究员和陈大钦教授为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省青年拔尖人才等项目的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202501007