智能软物质设计及其水下机器人应用探索

      生物体以软物质为基础实现其多样功能、高强适应与群体行为。在我们日常所说“软”的概念里，主要特征就是指容易形变。法国科学家P.G. de Gennes，在1991年诺贝尔物理奖颁奖会上所作的报告中指出了软物质“小扰动、大变化”的特征。利用软物质特性构建人造机器及智能器件是机器人与智能装备研究的前沿领域，如何使其能高效应对复杂环境和任务，是现有软体机器人与智能器件研究面临的挑战。针对软体机器人动力弱、精度差、可靠性与智能程度低的关键问题，以响应性软材料人工肌肉及其软体机器人为对象，开展力学建模、材料合成、器件设计、软体机器人操控和系统智能化研究。研究软体智能材料与结构多场耦合建模与设计，高性能软体智能材料制备成型，电子器设计与制造集成，软体机器人及人工肌肉系统建模与优化设计。揭示软体机器人及软材料肌肉驱控原理，并设计可应对水下极端环境的软机器样机。报告将介绍由电驱动人工肌肉及智能水凝胶为材料基础，通过力学分析指导新型器件与机器人系统的设计；例举水下仿生机器鱼、水凝胶多稳态驱动机构、极端温-压环境下软材料与器件等几类软体系统，分析其中的系统设计与相关力学问题，并探讨其机器人与装备应用。

      李铁风，浙江大学力学系教授、博导，兼任共青团浙江省委副书记，青年科学基金项目（A类），中国五四青年奖章获得者。从事软物质力学与智能机器人系统研究， 实现无外壳软体机器人在马里亚纳海沟万米深海探测驱动与南海深海航行实验（Nature封面文章），获新闻联播报道，并入选2021中国科学十大进展。获科学探索奖、全国发明博览会金奖、麻省理工科技评论科技创新35人（MIT TR35-China）等荣誉。