技术突破核心 - 英国布里斯托大学和伦敦帝国理工学院研究团队开发出一种名为“电变形凝胶”（e-MG）的新型响应性软物质，能够在非接触式电场刺激下实现远程、可控且多样化的复杂形变与运动 [1] - e-MG由柔软弹性体基质、介电液体与纳米级碳材料复合构成，其中均匀分散的纳米碳形成导电网络，在外部电场作用下促进电荷迁移，是实现高效机电转换的关键 [3] - 该技术方案通过材料设计、驱动机制与系统控制三方面的协同创新，构建了一套完整的非接触式电场驱动软体机器人技术方案 [10] 材料性能与优势 - 在材料制备中，团队系统探索了炭黑含量对e-MG电学特性与机械性能的影响，含0.5wt.%炭黑的样品在驱动速度与驱动力方面表现最优 [10][13] - 性能测试显示，最优配方的e-MG样品变形响应速度较不含炭黑的样品提升约27倍，并在万次驱动测试中未出现明显性能衰减 [13] - 相较于传统电磁驱动，e-MG仅需通过轻量化电极构造复杂电场，显著降低了系统复杂度和整体体积，且其变形能力无需在制造过程中预先设定，可通过电场配置实时调整，具备更高任务适应性与行为灵活性 [6] 应用演示与潜力 - 实验中，e-MG机器人展示了仿体操运动员的倒立摆动、仿蜗牛的越障行为、仿蛙舌的快速抓取等一系列仿生动作 [6] - 团队设计了多类操控场景，包括基于平面电极与圆柱电极的二维运动控制、垂直壁面攀爬、狭窄通道穿越以及多机器人独立并行操控，验证了e-MG在不同介电环境中的适应性与功能多样性 [14] - 该技术展现出在工业检测、生物医疗及空间探测等领域的应用前景 [6][15]