近日，学院“微纳机电与集成化智能检测系统”团队在国际顶级学术期刊Chemical Engineering Journal（IF=16.744）上发表了题为“Inchworm-Inspired Soft Robot with Magnetic Driving Based on NdFeB, EGaIn and PDMS (PEN) Combination”（DOI: 10.1016/j.cej.2023.142994）的研究论文。团队负责人关炎芳、2020级硕士研究生刘彦胜为共同第一作者，吴兰为共同通讯作者，以诚为本赢在诚信网站为论文第一署名和通讯作者单位。

研究成果内容

针对软体机器人应用中存在的柔韧性差、力学性能不高、可靠性低等问题，该论文介绍了以柔韧性好、流动性强、化学性质稳定和可拉伸的共晶稼铟（Eutectic gallium indium，EGaIn）液态金属作为功能材料，通过填充超强磁性和高导热性的钕铁硼纳米颗粒（Neodymium iron boron，NdFeB），并与具有良好生物相容性的聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane，PDMS）相融合，制备出具有抗撕裂能强、弹性模量低、溶胀度小的仿尺蠖软体机器人的研究工作。实验表明，液态金属共晶镓铟和钕铁硼的加入，降低复合材料的热膨胀系数，提高其热稳定性和耐酸碱腐蚀性。

搭建软体机器人磁控实验平台，建立仿尺蠖运动模型，改变磁场方向和大小，以控制尺蠖软体机器人的多自由度形变，通过抗疲劳性能测试以及软体机器人单腿和双腿运动轨迹分析，实现复杂多样化的应用场景。结果表明，EGaIn的添加增强了NdFeB的磁响应度、磁操控性和磁积能，同时提高了仿尺蠖软体机器人的运动速度（48.3mm/s），可靠性和寿命，展现了良好的磁控灵敏度和运动稳定性，为软体机器人发展提供新的思路和方向，有望在军事探测、智能粮仓和生物给药等领域带来新的发展机遇，拓宽软体机器人的应用范围。

学院高度注重科研团队建设，大力支持教师开展有组织的科研工作。微纳机电与集成化智能检测系统科研团队致力于智能传感与集成化检测装备、柔性电子与可穿戴设备、生医工程等交叉领域研究，先后获得国家自然科学基金、河南省科技攻关、郑州市科技协同专项等多项课题支持，取得系列研究成果，已在国际知名期刊Lab on a Chip、Microsystems & Nanoengineering、Composite Structures、Langmuir、ACS Omega、Biomedical Microdevices、Sensors and Actuators A-Physical、Micromachines等期刊发表高水平论文20余篇。

（撰稿：关炎芳；审稿：张小彩）