المشي على سطح الماء هو شكل فريد من الحركة في الطبيعة، ومع ذلك، فإن بناء روبوتات مائية لينة بسرعات واتجاهات قابلة للتحكم لا يزال تحديًا كبيرًا. تعتمد هذه الدراسة على فيلم سائل بلوري كاره للماء كجسم الروبوت الحيوي، وتدمج عضواً محفزًا من مادة اللدائن السائلة المرنة الاستجابية (LCE)، من خلال تحميل محول ضوئي حراري في LCE وامتصاص الكينولون على سطحه كوقود لتحفيز تأثير مارانغوني، تم بناء روبوت بيولوجي صغير يتحرك على سطح الماء بواسطة الضوء. تحت التحفيز الضوئي، يتغير ذراع التحريك LCE بين حالات الامتداد والثني، مما يغير المسافة بينه وبين السطح السائل، مما يؤدي إلى تغيرات في امتصاص جزيئات الوقود المتسامي ذاتيًا على سطح الماء. عندما يقترب ذراع التحريك من السطح السائل في حالة الامتداد، يزداد الامتصاص وينخفض التوتر السطحي إقليميًا، مما يولد تأثير مارانغوني ويدفع الروبوت الصغير إلى الأمام. بالمقابل، يعود LCE إلى حالة الطي، مبتعدًا عن سطح الماء، وينخفض امتصاص جزيئات الوقود على السطح، ما يضعف تدرج التوتر السطحي ويتوقف الحركة، محققًا وظيفة الإيقاف والتشغيل المستحثة بالضوء. بالإضافة إلى ذلك، وبناءً على تصميم هيكل روبوت مزود بأذرع متعددة الطيّ، تحقق الدراسة تحكمًا متعدد الحرية في اتجاه وسرعة الحركة المستحثة بالضوء. تتغلب هذه الدراسة على مشكلة التحكم المنخفض في التشغيل والإيقاف وتوجيه الروبوتات المدفوعة بتأثير مارانغوني التقليدية، وتوفر استراتيجية جديدة لتصميم روبوتات ناعمة لاسلكية بسلوكيات تحكم مكانية وزمنية معقدة في البيئات المائية.

محرك بيولوجي;لدائن سائلة مرنة;استجابة ضوئية;تأثير مارانغوني;تحكم بالحركة