微型二硫化钼致动器“力大无穷”

科学日报，华盛顿，8月30日(记者刘海英)——美国研究人员已经开发出一种微型装置，可以拉动其重量的165倍。这种新型执行器可以像肌肉一样工作，将电能转化为机械能，具有广阔的应用前景，有望在未来的机电系统和机器人系统中发挥巨大作用。相关的研究结果发表在30日的《自然》杂志上。

这种超微型“大力神”被称为“反串联生物形态驱动装置”，是由新不伦瑞克罗格斯大学的研究人员开发的。该装置由无机晶体矿物化合物二硫化钼(MoS2)制成。研究人员组装并堆叠二硫化钼纳米片，形成类似电池电极的装置。该驱动装置具有高导电性，并且能够插入和移除离子。插入和移除离子的过程将导致纳米片膨胀和收缩，从而产生触发柔性材料运动的力。实验表明，这种重量只有1.6毫克的微型装置可以连续拉动265毫克达数百次，即165倍于自身重量。

由于这种电化学装置只能通过堆叠纳米片来制造，所以工艺简单，因此其机械性能如应力和应变特别显著。研究人员表示，二硫化钼纳米片经过简单堆叠后，能够承受相当于甚至大于其他致动器材料的应力和应变，这是电化学致动器领域的一项重要发现。这种装置在机电系统和机器人系统中有很大的发展前景。接下来，他们将尝试升级和扩大设备，努力创造能够移动更大物体的致动器。