钕掺杂TiO2纳米纤维的静电纺丝制备及其增强太阳能光催化性能研究

　　本综述系统探讨了太赫兹（THz）激活形状记忆聚合物（SMPs）在软体机器人领域的应用前景与挑战。文章详细分析了SMPs的热膨胀系数（100–300 × 10?6/°C）、低热导率（~0.2–0.5 W/m·K）及吸收效率限制（~0.1–0.3%），并综述了纳米二氧化硅/氧化石墨烯复合材料（2–5 wt%）、等离子填料（1–3 wt%）等材料创新如何提升界面稳定性和响应速度。最后提出通过智能热设计与系统协同集成推动下一代无束缚软体机器人的发展。

　　

Critical Discussion

太赫兹（THz）刺激激活的形状记忆聚合物（SMPs）为软体机器人提供了革命性的可编程驱动路径，但其实际应用仍面临多项关联性挑战。材料兼容性是核心问题之一：SMPs常与弹性体、金属框架或导电电极结合使用，然而这些材料在热胀冷缩时表现出显著差异（例如SMPs的热膨胀系数为100–300 × 10^?6/°C，而金属仅为~23 × 10^?6/°C）。这种失配会导致界面应力集中，进而引发局部热点和材料分层。此外，SMPs的低本征热导率（~0.2–0.5 W/m·K）使得热量难以均匀扩散，在超过约2,000次循环后可能引发降解。

Emerging Trends

SMPs与THz技术结合的持续发展正催生软体机器人领域的新型智能系统。通过将纳米结构和超材料融入SMPs，研究人员增强了材料对THz场能量的吸收能力，实现了从微观到宏观的远程调控。Xia等人（2024）的研究表明，SMP复合材料在航空航天和机器人领域具有应用潜力，不仅提升了辐射抗性，还支持了复杂环境下的自适应形变。

Conclusion

利用THz辐射调控SMPs代表了软体机器人领域中一个新兴方向，它将智能响应材料与非电离辐射技术巧妙结合。这一融合为开发更精确、远程可编程的机器人动作创造了新机遇。传统上，依赖热、电或光触发方式的SMPs已用于驱动设备，但THz辐射的独特之处在于其能够实现深层组织穿透和非热效应（如分子极化与取向），从而同时提升响应速度和程序可控性。