软致动材料是柔性电子，软机器人等领域中非常需要的材料。然而，传统的双层致动器通常会遭受较差的机械性能以及性能可靠性的降低。

有鉴于此，受天然竹子精致结构的启发，四川大学卢灿辉教授，张新星研究员报道了通过中尺度组装微纳米尺度的二维MXenes（Ti₃C₂T_x）和具有分子尺度的强氢键的一维纤维素纳米纤维（CNF）与生物大分子粘合剂构建了具有梯度结构的软促动器。

文章要点

1）该致动器将高抗拉强度（237.1 MPa），杨氏模量（8.5 GPa），优异的韧性（10.9 MJ/m³），直接和快速的吸湿性致动集成在一个体内，这是传统的双层致动器难以实现的。

2）研究人员设计了一种概念验证原型机器人。结果表明，即使在弯曲100000次，揉捏或被成年人踩踏（比爬行机器人重7500000倍）后仍具有高机械强度。

这种以生物为灵感的中尺度组装策略为软材料在下一代鲁棒机器人中的应用提供了一种策略。

Jie Cao, et al, Ultrarobust Ti₃C₂T_x MXene-Based Soft Actuators via Bamboo-Inspired Mesoscale Assembly of Hybrid Nanostructures, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c01779

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c01779