沂蒙山区女孩研发可自愈可形变软体机器人，有望进入太空执行任务( 二 ) “为什么鸭嘴兽不是胎生？E

接着，她采用多元醇还原的方法，把银纳米线掺杂在EVA中，光照会让银纳米线迅速吸热，银纳米线/EVA复合材料也会因此迅速升温，而这会引发EVA的热场响应特性，进而具备光响应特性。
研究中，她以混合和热压的方式，设计出加载了少量银纳米线的基于EVA的光响应致动器。
这使得机器人的周遭环境发生改变时，其功能可以被改变，相关单元能从主体分裂，而另一个编程单元能以光焊接的方式连接到主体上。
如下图所示，这是基于银纳米线的光热效应、和EVA的热驱动变形机制的实验，它展示了机器人的光致变形能力。

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图|银纳米线/EVA复合材料的程序化和可逆变形机制（来源：受访者）
实验中，当把灯打开，驱动畴中的晶体熔化后， U形物体就会膨胀；熄灯时，定向链段冷却后再结晶， U形物体就会收缩，这说明银纳米线/EVA复合材料表现出了可逆的光致变形行为。
下图为在不同光照强度下，复合材料弯曲角的变化，在相应条件下辐照5秒后，所有复合材料都能弯曲到最大180° ，试想如果一只机械手能弯曲这么大幅度，必将实现更多功能。

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图|复合材料的弯曲角随光强度的变化（来源：受访者）
复合材料的驱动速度、以及在光照或关灯时的弯曲角度如下图所示，当暴露于光时，银纳米线/EVA需要花费约6秒，来使角度从0°增加到27.5°；当光源关闭时， 15秒内即可恢复初始状态。

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图|复合材料的驱动速度、以及在光照或关灯时的弯曲角度（来源：受访者）
如下图所示，在808nm下以10wcm^?2的曝光条件时，银纳米线/EVA花费约4秒，就可使软体机器人角度从0°增加到25.0°；
关灯后，由于冷却速度加快，角度可在5秒内迅速恢复到初始状态。此外，即使在808nm的高强度下，该复合材料在80次光开/关循环后，仍可表现出稳定的变形行为。

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图|银纳米线/EVA复合材料在空气和水下的光致变形行为（来源：受访者）
这些结果表明，复合材料的光触变形行为是快速可逆的，并且光热效应的增强还可提高驱动速度。
可像伤口一样自愈合的软体机器人
与此同时，杨丽丽看到自然界中有很多自愈合现象，比如皮肤被划伤后会长出新肉并恢复原状。
由于软体机器人往往应用在国防军事和自然灾害勘测等，因此执行任务时很容易受伤，而如果制备出的材料具有自愈合功能，就能大大延长生命周期，这样生产成本便可得到降低。

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图|具有自愈性的软体机器人（来源：受访者）
研究中，她发现银纳米线/EVA复合材料也拥有良好的自愈行为，这让软机器人能快速组装成复杂的3D形状，同时受损部件也可实现自愈。
如下图所示，将大块试样切成两半，经过光照后便可自愈。为进一步了解自愈的内在机制、以及自愈对形状记忆性能的影响，杨丽丽测试了自愈后的变形行为，并与其他可能的方法进行了比较。

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图|银纳米线/EVA复合材料的光驱动自愈行为（来源：受访者）
在下图中，她将银纳米线/EVA试样切割成两半，通过光照固化一小时，然后进行从“I”形到“U”形的单向编程，最终发现“U”型复合材料能完全恢复到最初的“I”型。

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图|银纳米线/EVA复合材料不同键合方式方案及红外单向形状记忆过程图像（来源：受访者）
相比之下，只利用EVA涂层并进行光照处理后的试样，不能恢复到初始的“I”形。杨丽丽认为，这种愈合的改善归因于EVA的化学交联。
自愈合的另一个好处，在于可实现软体机器人的光焊接，即能把机器人分成几个单元单独进行编程。
此外，软体机器人在执行任务时，如果需要对某个局部做功能性替换，把局部单元切断，并换上另一个可满足要求的单元，机器人就可实现自愈合，并重新恢复能力。