




深圳先進院杜學敏研究員入選Nanoscale 2021年度Emerging Investigators并受邀發表可變色柔性驅動器研究進展綜述
近日,中國科學院深圳先進技術研究院醫工所納米調控中心杜學敏研究員被遴選為英國皇家化學學會旗下Nanoscale期刊2021年度Emerging Investigators,該榮譽頒授給在納米領域有重要創新性研究成果的優秀青年科學家,他們在納米科學與技術方面取得的成果被認為有望影響未來納米研究的發展方向。杜學敏研究員還受邀在Nanoscale 2021 Emerging Investigators專刊上發表綜述論文(Recent advances in colour-tunable soft actuators, Nanoscale, 2021 ,13, 2780-2791,影響因子:6.8;杜學敏研究團隊成員聶明哲博士與黃超博士為論文共同第一作者,杜學敏研究員為通訊作者),該專刊收錄了納米材料領域青年科學家近年來的高質量前沿成果。
為適應復雜變化的自然環境,自然界中的生物演化出了多樣的與環境交互的行為,如動態調節其自身形態、顏色和硬度,極大地提升了生物的環境適應能力。受到自然界生物與環境交互行為的啟發,基于環境變化既產生變色又能變形的柔性驅動器的研究備受矚目。近年來,這類變色柔性驅動器研究不斷深入,并呈現從變色與變形驅動不同步到變色與變形驅動同步演化的趨勢,由此提高可變色柔性驅動器與環境實時交互的能力與執行復雜任務的能力,極大拓展了可變色柔性驅動器的能力界限和應用場景。
在前期研究工作中,杜學敏研究團隊在柔性驅動器的形變調控策略和機制、可變色柔性驅動器的構建,及在生物醫學領域的創新應用等方面取得了重要進展。
本綜述圍繞以上研究以及該領域代表性工作,詳細總結了能通過顏色變化進而與環境實時交互的可變色柔性驅動器最新進展,系統闡述了這類柔性驅動器的變色機理,并評述了這類柔性驅動器協同變色反饋與變形驅動從不同步到同步演化過程,展望了其在生物醫學和機器人等領域的創新應用;與此同時,還對目前可變色柔性驅動器在顏色變化豐富度、變色與變形驅動的同步性、自適應環境變化等方面存在的挑戰進行了討論,并就未來構建具有生命特性的更高智能的可變色柔性驅動器進行了展望。
該系列研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、廣東省、深圳市等科技項目資助。

可變色柔性驅動器進展