界面漂浮机器人在载体、环境监测、水处理等方面具有广阔的应用前景。尽管如此,从长远来看,设计既能精确有效导航又能消除水污染物的智能机器人仍然是一个挑战,因为超疏水性大大降低了水生运动的阻力,同时牺牲了表面的化学反应性。
在这里,四川大学Jianshu Li,Chunmei Ding,中科院理化技术研究所Yahong Zhou报道了一种与组装良好的氧化铁铋硫化物异质结复合矿物集成的污染物去除超疏水机器人,它提供光和磁推进以及催化降解的能力。
文章要点
1)在灯光的调动下,机器人的运动速度在仅300 ms的加速内就达到了51.9 mm s -1 ,并且一旦关灯就迅速制动(~200-300 ms)。
2)磁性扩展了机器人在任何可编程轨迹上在广泛的表面张力范围内工作的能力。此外,在光触发光热行为与磁感应耦合作用下,有效实现了原位净化污水,降解效率提高了8倍,克服了催化超疏水性高效运动的困境。
这里制定的这一策略为高性能智能设备的探索提供了指导。
参考文献
Hongbo Zhang, et al, Light and magnetism orchestrating aquatic pollutant-degradation robots in programmable trajectories, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202311446
https://doi.org/10.1002/adma.202311446