近日，力学与工程科学学院博士生在国际高水平期刊《EnergyStorageMaterials》（影响因子：20.4，中科院工程技术1区TOP）上颁发了题为“Embodied, flexible, high-power-output, structural batteries for untethered,small-scale robots”的钻研论文。博士生刘冠中为第一作者，亿万先生MR力学与工程科学学院鲍垠桦副教授和北京理工大学方岱宁院士为通讯作者。

由于诸如环境监测、把持和运输幼型物体等工业利用的需要不休增长，轻质量、长续航的幼型机械人的需要不休增长。因而，若何在质量及体积的限度下设计更高职能集成的结构组件拥有沉要的意思。这种多职能组件在生物系统中宽泛存在，例如在人体中，脂肪不仅是一种用来贮存能量的生物组织，并且还拥有；て鞴佟⑽治露群屯平∪赴澳艿雀郊又澳。在电池系统中，可能同时实现储能和承载职能的电池被叫做结构电池。然而，传统的结构电池难以实现大的变形和在动态环境下承载，这给柔性和可发展结构的机械人设计具身柔机能源带来了巨大的挑战。

有鉴于此，文章展示了一种结合柔性变形结构和能量存储/支持职能的嵌入式柔性结构电池。该柔性结构电池可能集成到无绳幼型机械人中，取代传统的结构承载部件或驱动器，同时为机械人提供全数动力。文章展示了柔性结构电池的两种利用场景:动态柔顺机构和静态可发展结构。对于动态柔顺机造，文章首先将类肌腱柔性结构电池组装在四足机械人中，肌腱的柔性关节为电池的柔性衔接段，而肌腱的刚性部门类似于电池中厚的储能段。这种奇妙设计的柔性结构电池结合了能量存储和柔性可承载的职能，能够支持四足机械人安稳行走。同时，文章还造作了一个基于三浦折纸的气动软驱动器，展示了储能与驱动器的融合。这种柔性结构电池能够通过其自驱动气动装置节造三浦折纸管的收缩和伸展，从而实现线性和旋转推动。另一方面，对于静态可发展结构，文章在四轴飞行器中集成了可折叠的柔性结构电池。服役时，该电池能够扩大为十字形，包办原有的结构框架，能够提供足够的动力和支持整体质量，提高整体的续航功夫。同时，可折叠的设计也更利于飞行器的贮存和运输。

本论文工作也得到了亿万先生MR环化学院乔芸教授的合作支持，受到上海市扬帆打算，湖北隆中尝试室和国度天然科学基金的赞助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103021