可编程相变复合材料

刚柔可编、形变可控

通过固-液相变调节刚度、液-气相变驱动形变，实现可重编程的局部形变与快速锁定。

Zhong, Yiding · Tang, Wei · Guo, Xinyu · Kecheng, Qin · Zhu, Pingan · Qincheng, Sheng · Yonghao, Wang · 杨华勇 · 邹俊

Advanced Science 2026

技术优势

可重编程形变

变形模式可通过调节两相转变的顺序重新设定，而非一次性固定，从而让机器人根据环境改变形状响应。

局部可编程

可对材料不同区域独立编程，实现非均匀形变，无需为每个局部设计单独驱动。

快速变形

利用液-气相变的快速响应实现瞬时形变，缩短机器人响应时间。

形状锁定

变形后无需持续能量输入即可保持形状，适用于需要断电保持的机器人关节。

应用场景

• 软体机器人：为软体机器人提供可编程局部形变和形状锁定，免去复杂驱动设计。
• 自适应驱动材料：通过相变顺序调控实现响应可重设，适应不同任务需求。
• 柔性智能结构：结合刚度变化与流体驱动，构建可变形且保持形状的智能结构。