陳根：利用有機半導體納米管，製造新型制動器_風聞

文|陳根

從軟機器人、微泵到自動聚焦的微透鏡，將電能轉化為機械能的電化學裝置都有很大潛力。但操作電化學驅動裝置，尤其在液體中，其顯著運動和快速響應時間一直是難以實現的目標。

這是因為液體的阻力不僅限制了致動器的運動，而且制約了離子在電極材料和結構中的運輸和積聚。近日，休斯頓大學的研究人員開發了一種****有機半導體納米管(OSNTs)的電化學致動器，並在材料科學和工程領域取得了突破。

該有機半導體納米管電化學裝置表現出高驅動性能，在液體和凝膠聚合物電解質中具有快速的離子傳輸和積累以及可調控的動態，而且功耗較低、應變能力強、響應迅速、穩定性出色。

擁有這些這種出色的性能主要源於納米管狀結構的有效表面積。**較大的面積有利於離子傳輸和積累，進而帶來高電活性和耐久性。**跟傳統在液體電解質中工作的、基於共軛聚合物的致動器相比，這種有機半導體納米管致動器表現出更長久的穩定性。

值得一提的是，實驗中所使用的有機半導體共軛聚合物，由Alan J. Heeger、Alan MacDiarmid和Hideki Shirakawa三位科學家在20世紀70年代發現的，他們因發現和開發共軛聚合物而在2000年獲得諾貝爾獎。

而對於一種新型的致動器來説，要想超越現狀，最終產品不僅要證明它是高效的，而且還要證明它可以連續運作。為了證明該裝置潛在的能力，研究人員基於OSNT微動器，設計和開發了一個微米級的可移動神經探針。

**這種微探針有可能被植入大腦，通過調整可移動的微懸臂的位置以加強因組織受損或神經元位移而受到不利影響的神經信號記錄。**接下來，研究人員的目標是動物測試，並即將在哥倫比亞大學進行。預計到2021年底會有早期結果，隨後會有更長期的測試。

未來，該致動器或將有助於機器人、生物電子和生物醫學研究的發展。