在外界环境刺激下能够实现仿生运动的柔性驱动器近年来受到了越来越多的关注。与爬行、滚动等运动形式相比，跳跃运动通常需要涉及到能量的大量积累与瞬间释放。如何实现精确的能量控制以获得可控的跳跃运动对柔性跳跃驱动器的发展具有重要意义。

  相关结果以题为“An insect larvae inspired MXene-based jumping actuator with controllable motion powered by light”发表在最新一期的《Nano Energy》上。哈尔滨工业大学博士后研究员徐亮亮、博士生薛福华、郑皓文为论文的共同第一作者，哈尔滨工业大学赫晓东教授、彭庆宇教授以及合肥工业大学胡颖教授为论文的联合通讯作者。 

  仿生门闩结构的存在使该MXene/PDMS复合膜能够在光照条件下实现弹性能量的大量积累。当积累的弹性能量足够大时，复合膜的一侧能够挣脱黏性门闩的束缚，实现能量的瞬间释放，产生超快速的变形行为，其最大变形速率可达6000 °/s以上。 

  通过对该MXene/PDMS复合膜进行结构设计，获得了MXene基跳跃驱动器。当光照角度为30°时，该驱动器能够产生竖直向上的跳高运动，最大跳跃高度可达41 mm，为自身体高的10.3倍；当光照角度为0°时，该驱动器能够产生水平方向的跳远运动，最大跳跃距离可达40 mm，为自身体长的5.7倍。 

  本工作通过模拟瘿蚊幼虫跳跃运动过程中形成的门闩结构，设计构筑了一种MXene基复合膜驱动器。该驱动器能够在光照条件下产生跳跃运动，这主要归因于MXene复合膜的光驱动变形、环形初始结构的良好弹性以及门闩结构引起的弹性能量存储和瞬时释放。最重要的是，该驱动器的跳跃模式（如，垂直跳高或水平跳远）可以通过简单地调节光照射角度来进行控制。该工作为实现柔性驱动器的可控跳跃运动提供了新的思路。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107848

  参考文献：[1] G.M. Farley, M.J. Wise, J.S. Harrison, G.P. Sutton, C. Kuo, S.N. Patek, Adhesive Latching and Legless Leaping in Small, Worm-Like Insect Larvae, J. Exp. Biol. 2019, 222, jeb.201129.

  下载：An insect larvae inspired MXene-based jumping actuator with controllable motion powered by light