大自然中复杂、精巧的智能生物系统一直是人类科技创新的灵感源泉。众多科学家在仿生学科的不同领域取得了诸多的显著成绩和突破。但是，目前模仿智能生物，设计、构建能够进行自我调节、目标自主识别的微型人工智能系统仍然是仿生微机器人技术领域的一大挑战。光作为一种常见的外界刺激源，具有可远程控制、清洁、无接触等独有特性，使得光控智能微型机器人的研究成为当前热点。但是，之前诸多研究都是基于外部入射光源进行器件的致动等操作，使其应用范围有一定局限性。
近日，芬兰坦佩雷理工大学（Tampere University of Technology）Hao Zeng和Arri Priimagi等科学家以捕蝇草为仿生对象，通过将含偶氮光响应性液晶弹性体（liquid-crystal elastomer，LCE）与光学纤维相结合，设计、构筑了一款无需外部光源辅助的自动化智能软体机器人。该软体机器人能够感知和识别目标，并可自动捕获与释放目标。
天然捕蝇草的机械刺激响应性。图片来源：Nat. Commun.
人工“捕蝇草”的光刺激响应性。
研究团队基于摩擦取向的方法使得含偶氮LCE液晶基元进行取向排列，从而增加其光致动性，从而制备具有较强光响应性的LCE样条作为光致动夹具。与之相连的光纤传输入射光线，光致动夹具能够基于光强变化实现“开/关”的可逆智能调控。
当有目标物体处于人工“捕蝇草”的夹具上方时，器件自身光纤传输的光线照射到目标物体后产生光线反射；反射光则激发光响应LCE产生致动弯曲，从而抓取目标物体。而当光纤光源关闭后，LCE又恢复其初始的伸展状态，实现目标物体的释放。该光致动器件的巧妙结构设计，实现了软体器件的自动感知和抓取/释放“人造昆虫”，并克服了对辅助外部入射光源的依赖。
该光致动装置能够高效可逆抓取/释放质量为其自重几百倍的任何形状的微小物体。而且光致动夹具产生的致动力大小和光响应速率能够通过光强进行精确调控。
——总结——
模仿自然界的有机体进行功能性微型机器人系统设计、构筑是当前的研究前沿热点之一。但是，实现仿生机器人多种环境体系下宽领域智能化应用仍是一项巨大的挑战。该论文中，研究团队通过将含偶氮光响应性LCE与光纤相结合，克服了对外部光源的依赖。基于器件结构的巧妙设计，实现了软体光致动器件的智能化目标感知、捕获及释放操控。这种简单的人工“捕蝇草”智能光驱动装置设计，将为其他智能微机器人的设计、开发奠定基础和提供指导。
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