자극 반응성 재료를 기반으로 한 광구동 액츄에이터는 소프트 로봇 공학 및 지능형 반응 시스템 등 분야에서 중요한 응용 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 현재 대부분의 광구동 액츄에이터는 느린 반응 속도와 단일 운동 모드에 제한되어 있습니다. 빠른 반응, 다양한 운동 모드 및 높은 성능 출력을 겸비한 광구동 액츄에이터 시스템을 구축하는 것은 여전히 도전 과제입니다. 본 연구에서는 폴리피롤/폴리에틸렌글리콜/폴리비닐알코올(PPy/PEG/PVA) 삼원 복합재료를 기반으로 하는 광구동 다중 모드 액츄에이터를 제작하였습니다. 이 액츄에이터는 광구동 하에서 점프, 구름 및 전환의 세 가지 운동 모드를 실현할 수 있으며, 밀리초 수준의 빠른 반응성과 우수한 운동 성능을 보였습니다. 구체적으로 점프 모드에서 가장 빠른 반응 시간은 단 8.4 ms이며, 최대 점프 높이는 9.1 cm (57 체장, 57 BL)에 달하고, 이륙 속도는 약 1.36 m/s (850 BL/s)입니다; 구름 모드에서는 평균 구름 속도가 53 mm/s (33 BL/s)에 달합니다; 전환 모드에서는 최대 평균 각속도가 8.4 (°)/ms에 달합니다. 상기 다중 모드 운동 행동은 PPy의 광열 효과가 유도하는 조명 부위의 수분 기화, 기포 생성 및 파열에 의해 발생하는 추진력에서 비롯됩니다. 이 광구동 PPy/PEG/PVA 복합재료 액츄에이터는 제어 가능한 운동 모드와 방향을 갖추고 있어 복잡한 환경에서의 고기동 소프트 로봇 및 광구동 지능형 반응 시스템 등 분야에 잠재적 응용 가치를 지닙니다.

다중 모드;빠른 반응;광구동 액츄에이터;기포