科研团队系统分析与展望用于软体机器人的3D打印PEDOT:PSS

近日，上海交通大学机械与动力工程学院谷国迎教授团队在Nature Reviews Materials上发表“3D-printed PEDOT:PSS for soft robotics”综述文章，针对3D打印技术制造PEDOT:PSS导电聚合物材料应用于软体机器人领域进行了系统分析与前瞻展望。上海交大机械与动力工程学院博士研究生李金昊为论文第一作者，江西科技师范大学硕士研究生曹杰为共同第一作者，谷国迎教授、江西科技师范大学卢宝阳教授为共同通讯作者。

软体机器人是一类将生物概念与机器人相融合的系统，兼具环境顺应性与灵巧运动功能。其中，柔性导电材料可以辅助软体机器人实现感知、控制和作动等复杂功能。导电聚合物作为一类新型柔性有机高分子材料，具有可调的力、电学性能、生物兼容性和易于加工等优异性质，已广泛应用于薄膜电子器件。然而，柔性导电聚合物目前在材料制备和制造技术等方面难以满足其在软体机器人系统中的集成应用需求。近年来，结合聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）导电聚合物与先进3D打印技术为解决上述挑战提供了新思路，也为软物质工程和软体机器人学带来了机遇。

3D打印PEDOT:PSS用于软体机器人技术路线图

论文从材料、制造、应用三者的相互关系出发，重点聚焦可3D打印PEDOT:PSS基墨水的跨尺度设计机理与性能评估、导电聚合物3D打印技术演化与制造策略以及在新兴软体机器人系统中的应用，讨论了3D打印PEDOT:PSS在高性能墨水、先进打印技术和系统集成方面存在的机遇与挑战，旨在推进软体机器人的技术进步与应用发展。该论文得到了国家自然科学基金，上海市科委“科技创新行动计划”等项目的资助。

未来展望：（a）3D打印PEDOT:PSS未来方向；（b）软体机器人领域中的前瞻应用

谷国迎教授团队主要从事机器人学与软体机器人技术方向的研究，近年来，主持承担了国家杰出青年基金／优秀青年基金、国家自然科学基金重大项目课题、国家重点研发计划、上海市基础研究重点等科研项目十余项，在Science Robotics, Nature Biomedical Engineering, Nature Reviews Materials, Nature Materials, Nature Communications, Science Advances, IEEE Trans. Robotics, Advanced Materials, Soft Robotics等期刊发表相关论文百余篇。