Andar sobre a superfície da água é uma forma única de movimento na natureza; no entanto, construir robôs aquáticos macios com velocidade e direção controláveis ainda é um grande desafio. Este estudo utiliza um filme líquido cristalino hidrofóbico como corpo principal do robô biomimético, combinando um braço atuador de elastômero líquido cristalino (LCE) responsivo. Ao carregar um conversor foto-térmico no LCE e adsorver cânfora em sua superfície como combustível para o efeito Marangoni, foi construído um microrobô biomimético movido por luz que caminha sobre a superfície da água. Sob condução luminosa, o braço atuador LCE alterna entre os estados estendido e dobrado, alterando sua distância para a superfície líquida, provocando mudanças na adsorção de moléculas de combustível sublimadas na superfície da água. Quando o braço atuador está estendido próximo à superfície líquida, a adsorção aumenta, a tensão superficial regional diminui, gerando o efeito Marangoni que impulsiona o microrobô para frente. Correspondentemente, o LCE retorna ao estado dobrado, afastando-se da superfície da água, diminuindo a adsorção das moléculas de combustível na superfície, enfraquecendo o gradiente da tensão superficial e parando o movimento, realizando a função de ligar/desligar induzida pela luz. Além disso, com base no design estrutural do microrobô com braços multi-dobradiços, foi alcançado um controle de movimento de múltiplos graus de liberdade para direção e velocidade sob indução luminosa. Este estudo supera o baixo controle dos robôs Marangoni tradicionais em início/parada e controle direcional, fornecendo uma nova estratégia para projetar robôs macios sem fio com comportamento de acionamento espaço-temporal controlável em ambientes aquáticos complexos.

Atuador biomimético; elastômero líquido cristalino; resposta à luz; efeito Marangoni; acionamento controlável