La marche sur l'eau est une forme unique de mouvement dans la nature. Cependant, construire des robots mous aquatiques à vitesse et direction contrôlables reste un défi majeur. Cette étude utilise un film liquide cristallin hydrophobe comme corps principal du robot biomimétique, combiné à un actionneur à élastomère liquide cristallin (LCE) réactif comme bras moteur. En chargeant un photothermique dans le LCE et en adsorbant du camphre à sa surface comme carburant pour l'effet Marangoni, un microrobot biomimétique entraîné par la lumière pour marcher sur l'eau a été construit. Sous l'action lumineuse, le bras motorisé en LCE alterne entre les états déployé et plié, modifiant sa distance à la surface liquide, ce qui entraîne des changements dans l'adsorption des molécules de carburant sublimant sur la surface de l'eau. Lorsque le bras moteur est déployé près de la surface liquide, l'adsorption augmente, la tension superficielle locale diminue, générant l'effet Marangoni et propulsant le microrobot vers l'avant. En retour, le LCE revient à l'état plié, s’éloignant de la surface de l'eau, réduisant l'adsorption des molécules de carburant, affaiblissant le gradient de tension superficielle et arrêtant le mouvement, réalisant ainsi une fonction d'arrêt/démarrage induite par la lumière. De plus, basé sur une conception de structure de microrobot à bras multi-pliables, un contrôle à plusieurs degrés de liberté de la direction et de la vitesse de mouvement induite par la lumière a été réalisé. Cette étude surmonte le faible contrôle des robots traditionnels entraînés par l'effet Marangoni en matière de démarrage/arrêt et de régulation directionnelle, fournissant une nouvelle stratégie pour concevoir des robots mous sans fil avec un comportement de commande spatio-temporelle complexe dans des environnements aquatiques.

Actionneur biomimétique; élastomère liquide cristallin; réponse à la lumière; effet Marangoni; contrôle du mouvement