来源：高分子科学前沿
在海洋中，一些无脊椎动物除了爬，还会走、跳、游，而这些运动形式主要通过改变身体弯曲并借助周围环境来完成。例如，一种名为“西班牙舞娘”的海蛞蝓（图1A），通过躯干大幅度弯曲波动，实现短暂的游泳。受此启发，德国马克斯·普朗克人工智能系统研究院Metin Sitti等人设计了一种光响应性液晶凝胶（LCGs），实现软物质在水中快速、高效、可控的运动。还可以改变照射LCGs的位置和时间，使其具有爬行、行走、跳跃、游泳等多种运动模式。相关论文以“Bioinspired underwater locomotion of light-driven liquid crystal gels”发表在《PNAS》上，随后入选《Nature》杂志的研究热点（Research Hightlights）题目为“Soft robot takes cues from a sea slug’s swimming stroke”。
图1 (A)海蛞蝓形貌图;(B)仿生海蛞蝓的LCGs的结构;(C)各反应物结构交联液晶（LCN）是由图1C中单体M2和交联剂M1的混合物中加入光热剂DR1A后在光引发剂作用下形成的。LCGs则是在LCN中加入一定量的增塑剂5CB，将其由刚硬的物质变成了软凝胶。液晶显示器是通过长链分子响应电场发生移动而产生图像，与此类似，这些分子也可以对光做出响应：在光照作用下，凝胶中整齐排列的长链分子就会变得松散张开，促使凝胶弯曲。一个软体机器人在水下行走65毫米，大约需要108秒。
图2 (A)LCGs在光照作用下发生变形；凝胶在水中爬行(B)、行走(C)和跳跃(D)的运动模式与传统的光驱动材料不同，LCGs的清亮点TNI低于水沸点，是一种光热驱动材料，因此在水中能够更快速的发生形变。目前刺激响应性材料在水中环境发挥作用效率低，更无法实现对其精准的实时高效操控。因此，LCGs对于水中软体机器人的发展具有重要意义。
图1 (A)海蛞蝓形貌图;(B)仿生海蛞蝓的LCGs的结构;(C)各反应物结构交联液晶（LCN）是由图1C中单体M2和交联剂M1的混合物中加入光热剂DR1A后在光引发剂作用下形成的。LCGs则是在LCN中加入一定量的增塑剂5CB，将其由刚硬的物质变成了软凝胶。液晶显示器是通过长链分子响应电场发生移动而产生图像，与此类似，这些分子也可以对光做出响应：在光照作用下，凝胶中整齐排列的长链分子就会变得松散张开，促使凝胶弯曲。一个软体机器人在水下行走65毫米，大约需要108秒。图2 (A)LCGs在光照作用下发生变形；凝胶在水中爬行(B)、行走(C)和跳跃(D)的运动模式与传统的光驱动材料不同，LCGs的清亮点TNI低于水沸点，是一种光热驱动材料，因此在水中能够更快速的发生形变。目前刺激响应性材料在水中环境发挥作用效率低，更无法实现对其精准的实时高效操控。因此，LCGs对于水中软体机器人的发展具有重要意义。全文链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/02/18/1917952117https://www.nature.com/articles/d41586-020-00563-x
来源：Polymer-science 高分子科学前沿
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