科研成果库
应用于软体机器人与柔性设备的功能高分子材料平台

发布时间::2025-11-24 10:40

项目致力于构建新一代柔性、可持续的软材料体系,用于软体机器人、柔性电子、人机交互界面与可穿戴装置。研究团队以生物启发为核心,将绿色材料制备、仿生结构构建与高精度 3D 打印相结合,开发出多类具突破性的功能高分子材料。


团队基于天然高分子制备出一类可拉伸、可自修复且可降解的绿色柔性材料,能够在损伤后 15 小时恢复 90% 以上机械性能,为环保柔性器件提供全新材料选择。针对常规水凝胶易脆弱的问题,团队从自然材料结构中获得启发,设计出断裂能超过 10 kJ/m² 的超韧仿生水凝胶,其力学表现已接近甚至优于软组织,同时保持超过 80% 的含水量。 

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项目亦开发出柔韧可导电、可在低温环境保持稳定性能的生物明胶凝胶,非常适合用于柔性传感器与可降解电子器件。在制造策略上,团队构建了适用于多类柔性材料的嵌入式 3D 打印平台,可实现复杂三维结构的精准构筑,应用于组织工程和软体机器人。与此同时,研究者利用羟丙基纤维素的可调结构色特性,发展绿色的液-液 3D 打印与喷墨技术,为光子器件与可持续打印提供新路径。


项目负责人是澳门大学科技学院机电工程系李奕雯助理教授,她长期专注于软材料系统的设计与制造,在仿生结构、高性能水凝胶、可持续材料与功能打印方面取得多项重要突破。其团队发展了“同心冰模板”构筑策略与“嵌入式打印支撑浴匹配系统”等关键技术,并在 Science Advances、Nature Electronics、Advanced Materials 等国际顶级期刊发表多篇通讯作者论文,为软体机器人与柔性电子材料的发展提供重要推动力。


本项目为下一代软体系统提供一套高度整合、可持续且功能优异的材料解决方案,在医疗健康、柔性电子、绿色制造等领域具有广泛应用前景。



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