革命性纳米级可折叠机器人：利用形状记忆驱动器
全功能纳米机器人需电子电路、光伏、传感器、天线。但若需移动，必须能弯曲。研究者创造微米级形状记忆驱动器，使原子级薄二维材料在电压脉冲下自折叠成3D构型。材料弯曲后，即使移除电压也保持形状。
想象百万微制造微观机器人从晶圆释放，自折叠成形、爬离、执行任务，甚至组装成更复杂结构。机器人形状记忆驱动器能在电压驱动下弯曲并保持形状。
驱动器弯曲曲率半径小于1微米——比任何电压驱动驱动器高一个数量级。这种柔韧性重要，因为微观机器人制造基本原则：机器人尺寸取决于各附肢能折叠多小。弯曲越紧、折叠越小、每台机器占地越小。机器人能保持弯曲也重要，可最小化功耗——对微观机器人尤为有利。
器件由纳米级铂层覆钛或二氧化钛薄膜组成。顶部置有若干二氧化硅玻璃刚性面板。施加正电压时，氧原子被驱动进入铂并与铂原子交换位置。此氧化过程致铂在惰性玻璃面板间缝隙单侧膨胀，将结构弯曲成预设形状。移除电压后形状保持，因嵌入氧原子聚集形成屏障阻止扩散。
施加负电压可移除氧原子，快速恢复铂原貌。通过改变玻璃面板图案、铂暴露于顶或底，可创建山折谷折驱动的多种折纸结构。
微薄层约30原子厚，而纸张约100,000原子厚。机器100毫秒内自折叠。可扁平化再折叠数千次。仅需1伏电压即可激活。
团队正致力于将形状记忆驱动器与电路集成，制造可折叠腿行走机器人及靠波动前进的片状机器人。这些创新未来或可催生清除人体组织细菌感染的纳米机器人、变革制造的微型工厂、比现有器械小十倍的机器人手术器械。
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