Lichtgesteuerte Aktuatoren auf Basis stimuliresponsiver Materialien besitzen ein bedeutendes Anwendungspotential in Bereichen wie Weichrobotik und intelligenten Reaktionssystemen. Allerdings sind die meisten derzeitigen lichtgesteuerten Aktuatoren noch durch relativ langsame Reaktionszeiten und einen einzelnen Bewegungsmodus begrenzt. Wie man ein lichtgesteuertes System mit schneller Reaktionszeit, mehreren Bewegungsmodi und hoher Leistungsfähigkeit konstruiert, bleibt eine Herausforderung. In dieser Arbeit wurde ein lichtgesteuerter multimodaler Aktuator auf Basis eines ternären Verbundmaterials aus Pyrrol/Polyethylenglykol/Polyvinylalkohol (PPy/PEG/PVA) hergestellt. Dieser Aktuator kann unter Lichtanregung drei Bewegungsmodi realisieren: Springen, Rollen und Kippen, zeigt dabei milisekundenschnelle Reaktionszeiten und hervorragende Bewegungsleistung. Konkret betrug die schnellste Reaktionszeit im Sprungmodus nur 8,4 ms, die maximale Sprunghöhe erreichte 9,1 cm (57 Körperlängen, 57 BL), die Absprunggeschwindigkeit etwa 1,36 m/s (850 BL/s); im Rollmodus erreichte die durchschnittliche Rollgeschwindigkeit 53 mm/s (33 BL/s); im Kippmodus lag die maximale durchschnittliche Winkelgeschwindigkeit bei 8,4 (°)/ms. Diese multimodalen Bewegungsverhalten resultieren aus der Schubkraft, die durch die photothermische Wirkung von PPy an der bestrahlten Stelle, die Wasserverdampfung, Blasenbildung und Blasenruptur verursacht, erzeugt wird. Der lichtgesteuerte PPy/PEG/PVA-Verbundaktuator verfügt über kontrollierbare Bewegungsmodi und -richtungen und besitzt ein potenzielles Anwendungspotenzial im Bereich hochmanövrierfähiger Weichroboter und lichtgesteuerter intelligenter Reaktionssysteme in komplexen Umgebungen.

multimodal;schnelle Reaktion;lichtgesteuerter Aktuator;Blase