设想一下，一个人站在地面上操控一架无人机，通过激光束传输能量，从而无需携带笨重的电池。
这是科罗拉多大学博尔德分校海沃德研究小组科学家的愿景。
在一项新研究中，化学与生物工程系的研究人员开发出一种新型的弹性光电材料，能够将光能直接转化为机械能，无需热量或电力，为节能、无线和远程控制系统开辟了新的可能性。这种材料在机器人、航空航天和生物医学设备等多个领域展现出广泛的应用潜力。
瑞安·海沃德教授表示：“我们可以说，省去了中间环节，直接将光能转化为机械变形。”
海沃德及其团队在7月27日于《自然材料》杂志上发表了关于这种新材料的研究报告。
该材料由微小的有机晶体构成，当暴露在光线下时，这些晶体会开始弯曲并抬起物体。研究表明，这种光电材料为有线致动器提供了一个极具前景的替代方案，具备无线控制或驱动机器人和车辆的潜力。此外，提升光能转化为功率的效率，有望避免复杂的热管理系统和沉重的电子元件。
这项研究与以往的尝试形成鲜明对比，之前的研究主要依赖精细的结晶固体，通过光化学反应改变形状，但在光照下容易破裂，难以加工成实用的驱动器。
“令人振奋的是，这些新型执行器的性能远超以往。它们反应迅速，耐用性强，能够举起重物。”
海沃德实验室的创新方法是将微小的有机晶体阵列嵌入一种聚合物材料中，这种材料因其小孔而类似于海绵。当晶体在聚合物的微米孔隙中生长时，其耐久性和能量输出显著提升。它们的灵活性和易于成型使其具备广泛的应用前景。
晶体的排列方向使其在光照下能够执行任务，如弯曲或抬起物体。当材料因负载变化而改变形状时，便如同电机或执行器一般，能够移动负载。晶体甚至可以举起比自身重得多的物体。例如，如图所示，0.02毫克的晶体条成功抬起了一个20毫克的尼龙球，举起了自身质量的1万倍。
科罗拉多大学博尔德分校的研究团队还包括主要作者徐文文，他是海沃德小组的前博士后研究员（现任职于四川大学匹兹堡研究所），以及海沃德的研究生周汉涛（现任职于西部数据）。这项研究还得到了加州大学河滨分校和斯坦福大学的合作支持。
展望未来，团队的目标是增强对材料运动的控制。目前，材料只能通过弯曲和不弯曲的方式在平面状态与弯曲状态之间转换。他们还希望提高效率，最大化输出的机械能与输入的光能之间的比率。
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评论列表（4条）
我是的签约作者“svs”！
希望本篇文章《科学家们创造出一种微型晶体阵列，实现高效无线能量传输》能对你有所帮助！
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