机器人不再有金属骨架？复旦团队用光让材料像生命一样聪明｜国家自然科学奖

发布时间：2026-07-17 17:53:43 来源：安智兰德资讯网 作者：百科

科幻电影中常出现震撼一幕：实验室蓝光骤闪，机器金属家自器皿内物质破壁而出，人不让材然科玻璃碎裂声中，骨架材料迅速膨胀变形，复旦瞬间占据整个空间。团队这并非虚构，用光样聪而是料像高分子材料领域的真实写照。复旦大学俞燕蕾教授团队凭借“光控液晶高分子致动材料的生命创造与调控机制”项目，荣获2025年度国家自然科学奖二等奖。明国

该团队创新性地提出在光响应高分子中引入液晶结构，学奖成功开发出光控液晶高分子致动材料。机器金属家自通过液晶基元的人不让材然科协同作用，光响应基团的骨架结构变化被逐级放大，最终转化为材料的复旦宏观形变。

什么是团队光控液晶高分子致动材料？

俞燕蕾教授指出，光控高分子致动材料是一种在光刺激下产生形变并输出力量的智能软材料。它是推动机器人实现非接触精确控制和多模式灵活运动的关键物质基础。

从“金属骨架”到“软体智慧”

传统机器人多采用金属结构，难以胜任灵巧细致的操作。而软体机器人凭借柔顺性和高自由度变形能力，能更好地适应复杂动态环境。

“想象一下，没有金属骨架的机器人会是什么样？”俞燕蕾问道。

该项目的核心逻辑是：光信号 → 材料变形 → 机器运动。研发的智能软材料集结构支撑、环境感知、驱动执行三大功能于一体。俞燕蕾预言，未来机器人的重大进步或许不在于更强壮，而在于更智慧——不再完全依赖传统马达，而是由材料本身完成响应与运动。

两大科学突破

在智能软材料的研发进程中，团队取得了两项重大科学突破：

1. 破解形变放大难题，达到骨骼肌级应变

团队发现了光响应高分子多尺度结构变化的新机制，率先实现长波长、低能量光响应。这一突破解决了光响应分子结构转变无法放大为高分子网络宏观形变的难题，将材料形变能力提升100倍，达到骨骼肌应变量级。简言之，原本光刺激下无法实现的变化能力，如今已成为现实。

2. 全光控微流体芯片，打造“便携化验室”

利用新材料研制出全光控微流体新器件，提出微流体非接触精准致动的新机理，实现了微流体的高效输运和旋流振荡，攻克了微量液体精确操控难、传质效率低的行业痛点。

• 光不仅是照明，更是动力：利用光响应液晶高分子材料构建智能微通道，打造全光控微流体芯片，让液体听从光的指挥。
• “液体高速公路”：智能微通道可实现微流体的运输、混合、分离、融合，全部由单一光源完成。
• 智慧医疗新范式：全光控微流体芯片如同给智慧医疗装上了“便携化验室”。未来，验血无需去医院排队，只需在身边的设备上滴一滴血，即可快速出报告，让检测像测体温一样简单便捷。

结语

从会变形的材料，到会行动的机器人，再到会工作的智能系统，这一切源于科学家赋予材料的新能力——让它们学会“追光”。

科学家们正尝试让材料拥有生命般的能力：感知世界、适应环境、主动行动。也许未来最伟大的机器，不是一台冰冷的机器，而是一种像生命一样聪明的材料。

原标题：《机器人不再有金属骨架？复旦团队用光让材料像生命一样聪明｜国家自然科学奖》

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