「小石榴籽」化身「小小講解員」
2025-12-20 14:39 4,318次浏览西安8月13日電 (記者 阿琳娜)記者13日從西北工業大學獲悉，該校空天結構技術重點實驗室張衛紅院士團隊與香港城市大學呂堅院士、香港理工大學王鑽開教授合作，在軟體機器人領域取得了新進展，成功開發出一種基於新型電活性聚合物的多功能機器人，有望滿足複雜結構和極寒環境下的應用需求。 據介紹，電活性聚合物是一類可在電場作用下產生大幅度形變的智能材料，廣泛應用於人工肌肉、軟體機器人等前沿領域。隨著應用場景的不斷擴展，機器人對系統的多功能集成能力提出了更高的要求。傳統電活性聚合物往往僅具備電致變形功能，難以滿足環境適應性及系統集成需求。因此，開發具備多模式響應行為的智能材料並實現功能集成，是當前軟體機器人研究中一個亟須解決的問題。 圖為材料設計和多功能軟體機器人示意圖。西北工業大學供圖 在本研究中，團隊開發了一種具備低電壓驅動、高電吸附力和可控自加熱的新型聚氯乙烯基電活性聚合物。通過在聚氯乙烯凝膠中引入乙酸乙烯酯，有效抑制了因塑化劑遷移引起的發熱與電擊穿問題，同時顯著提升了材料的介電性能與力學性能。與現有材料相比，新型材料的發熱量降低超過50%，使用壽命延長15倍以上，輸出力提升1.75倍，電吸附力提升2.15倍，在2V/μm的低電場下即可實現30kPa的強吸附力，遠優於傳統靜電吸附結構。此外，研究還提出多種電壓控制策略，可實現材料的按需自加熱或進一步發熱抑制。 在此基礎上，研究團隊開發出具備快速爬行、低溫環境自加熱、模塊化組裝與協同作業能力的微型軟體機器人。機器人結構緊湊，響應靈敏，在僅72.5V的低電壓下即可驅動運動，顯著低於現有同類系統。通過集成的電吸附結構，機器人集群可在毫米尺度內實現快速連接與脫粘，在狹小空間內完成自主重構，具備優異的群體協作能力。 在極寒環境測試中，機器人可在-50℃環境下完成自主加熱、以及巡檢和冰層融化等任務。在航空發動機葉片檢測、狹縫探測和寒區作業等應用場景中展現出顯著優勢。相關成果為極端環境下小型智慧機器人系統的研發提供了新思路，也展示了該類材料在電子器件、仿生系統和智能製造等領域的廣泛應用前景。(完)
當渤海灣的潮聲漫過防波堤，海河像一條綴滿星光的緞帶，在津沽大地上舒展腰肢——這條承載著九河奔湧的「母親河」，正以千年不息的流淌，訴說著一座城與水共生的傳奇。天津，這座因水而生、伴水而興的城市，用河海交匯的獨特身姿，在「何以中國」的時代叩問中，寫下了一份關於「人水共存」的中國答卷。 河海相擁的自然稟賦，為天津鋪就了文明誕生的底色。海河作為華北最大水系，承擔著「九河下梢」的自然使命，而渤海灣的潮汐律動，則賦予這片土地兼容並蓄的生態特質。「因河而城，應時而興。」從古代聚落遺址到近代港口遺蹟，水的印記深深鐫刻在城市發展的年輪中。這裡的先民們早早懂得，水既是生存的饋贈，也是需要敬畏的力量。他們沿河而居、依港而商，在防洪治水與利用水資源的實踐中，逐漸形成了適應自然、改造自然的生存智慧。這種智慧不是對自然的徵服，而是與水的對話，是在尊重自然規律基礎上的順勢而為。 從「依河而生」到「向海圖強」，天津的發展軌跡始終貫穿著「人水共存」的辯證思維。歷史上，天津憑藉海河漕運成為北方重要商埠，「曉日三岔口，連檣集萬艘」的盛景，正是合理利用水資源的生動寫照。近代以來，隨著海洋文明的演進，天津開啟了向海發展的新徵程，但這種「圖強」從未以犧牲水環境為代價。相反，一代代天津人在治河、護海的實踐中，不斷深化對人水關係的認識。他們築堤防洪卻不阻斷水系流通，開挖航道更注重生態保護，讓河流與海洋始終保持著自然的呼吸節奏，人類在與水的和諧互動中實現進步。 當代天津的城市更新實踐，更是將「人水共存」的理念推向新高度。「以文潤城，引領城市更新」的發展思路，讓河海文化成為城市建設的靈魂。在海河兩岸，昔日的工業區變身生態廊道，汙水處理廠與濱水公園有機融合，防洪堤壩化身市民休閒的親水平臺。這種「治水」與「造城」的同步推進，體現的正是對水生態系統的整體考量。八集系列專題片《河海津韻》，深挖河海文化內涵，既是對歷史智慧的回望，更是對當代實踐的總結。在濱海新區的發展圖景中，臨港溼地公園成為候鳥棲息的樂園，人工島建設嚴格遵循海洋生態紅線，讓「向海圖強」的雄心始終在生態保護的框架內有序展開。 河海文化孕育的「人水共存」理念，不僅塑造了天津的城市品格，更彰顯了中華文明的精神特質。在天津，水不僅是自然資源，更是文化符號。漕運文化中的誠信精神、碼頭文化中的包容特質、海洋文化中的開拓意識，皆由水而生、因水而興。這種文化基因讓天津人深刻理解：人類與水的關係，從來不是簡單的利用與被利用關係，而是命運與共的共生體。當海河上的遊船與貨輪各行其道，當渤海灣的漁民與護鳥人守望相助，當城市的發展藍圖始終給水流留足空間，我們看到的正是「天人合一」理念的當代詮釋。 從海河之濱到渤海之畔，天津的河海交響仍在繼續。這座城市用數千年的實踐證明，文明的誕生不必以徵服自然為代價，發展的進步可以與生態保護同行。在「何以中國」的時代追問下，天津的「人水共存」智慧給出了清晰答案：唯有尊重自然、順應自然、保護自然，在與山河湖海的和諧共生中汲取力量，才能讓文明的長河奔流不息，讓發展的成果惠及子孫萬代。這，正是河海孕育的中國智慧，也是面向未來的文明啟示。 (好評中國系列評論欄目由中國網際網路發展基金會中國正能量網絡傳播專項基金資助支持) 來源：紅網 作者：孟寧
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