文献分享 | Adv. Mater. | 基于视觉的抗疲劳机械响应变色水凝胶

主要观点总结

本文介绍了密歇根州立大学Shaoting Lin教授团队研发的抗疲劳的机械响应变色水凝胶（FMCH），该材料在机械应力下表现出可逆、弹性和可预测的颜色变化，并能够通过将接触表面上的应力分布转化为可辨别的图像来识别物体信息。文章详细阐述了FMCH的分子设计、机械和光学特性、断裂和疲劳特性，以及长期动态和静态光弹性表征。此外，文章还介绍了FMCH在基于视觉的触觉机器人中的应用，展示了其在下一代感知软机器人中的潜力。

关键观点总结

关键观点1: FMCH的特性与优势

FMCH具有抗疲劳性、可逆的机械响应变色特性，以及优秀的弹性。其分子缠结可控、吸湿盐可调，具有出色的力学和光学性能。

关键观点2: FMCH的分子设计

FMCH由长聚合物链、交联剂、缠结、吸湿盐和增塑剂组成，其分子设计使得材料具有优秀的机械和光学性能。

关键观点3: FMCH在视觉触觉机器人中的应用

FMCH可将机器人与物体接触表面的应力分布转化为可识别的图像，实现视觉触觉机器人对物体形状、空间位置、施加压力和材料硬度等信息的感知。

文章预览

Part.1/ 背景介绍 机械响应变色材料能够响应机械变形而可逆且弹性地改变颜色，这对于光学、传感器和机器人等各种现代技术而言非常有吸引力。基于此，密歇根州立大学Shaoting Lin教授的团队报道了一种抗疲劳的机械响应变色水凝胶(FMCH)，它在机械应力下表现出可逆、弹性和可预测的颜色变化，进而能够通过将接触表面上的应力分布转化为可辨别的图像来辨别材料刚度、物体形状、空间位置和施加的压力。相关成果以“Fatigue-Resistant Mechanoresponsive Color-Changing Hydrogels for Vision-Based Tactile Robots”为题于2024年9月27日发表在Advanced Materials上。 Part.2/ 研究内容 图1主要展示了疲劳耐用的机械响应型变色水凝胶（FMCH）的分子设计和光弹性质。FMCH由长聚合物链、交联剂、缠结、吸湿盐和增塑剂组成，如图1a所示。这些长聚合物链中的每一条都由一系列重复的单 ………………………………