具有动态光学伪装、环境感知和群体交流能力的头足类皮肤长期以来一直是开发具有令人难以置信的光电功能的软机器人的生物灵感来源。然而，在为具有无限自由度的软机器人设计具有高级功能集成的可拉伸且柔顺的机器人皮肤方面仍然存在挑战。最近，科研人员采用新兴的二维材料 Ti3C2Tx MXene 和界面工程策略来制造具有头足类皮肤启发的多功能柔软机器人皮肤。通过利用界面不稳定性，具有可重构微纹理的 MXene 机器人皮肤展示了可调节的红外发射（0.30-0.80），为软机器人实现动态热伪装。受益于固有的塞贝克效应、裂纹传播行为以及高导电性，MXene 机器人皮肤与热/应变感知能力紧密结合，可用作无线通信的可变形天线。在没有安装额外电子设备的情况下，穿着保形 MXene 皮肤的软机器人根据热电反馈执行自适应热伪装，以响应环境温度变化。借助内置的应变传感和无线通信功能，软机器人可以记录其运动路线，并将关键信息无线传输给跟随的软机器人，以便在热像仪下伪装。
图1 基于可重构 MXene 微纹理的具有受头足类启发的多功能性的人造机器人皮肤示意图。
图2 具有可调节红外发射的 MXene 机器人皮肤，用于动态热伪装。
图3 基于 MXene 涂层介电弹性体致动器 (DEA) 的受头足类动物启发的热伪装阵列。
图4 具有热感、应变感和无线通信的高级功能集成的热伪装 MXene 机器人皮肤。
图5 “一体式”软机器人能够自适应热伪装，加上仿生刺激感觉和无线机器人间通信。
相关论文以题为Thermal Camouflaging MXene Robotic Skin with Bio-Inspired Stimulus Sensation and Wireless Communication发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。通讯作者是东华大学李克睿特聘研究员、马里兰大学Po-Yen Chen教授。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202110534
