光驱动微型晶体拍动器在水中的自推进

开发模拟现实动物动态行为的分子微机器人的一个关键目标是更好地理解由集体分子转变产生的自连续前进运动。本研究首次报道了在二维水池中展现自连续往复运动微晶体的定向游动的实验实现。尽管晶体的往复拍动类似于鱼摆动尾鳍，但许多晶体游动的方向与鱼游动的方向相反。在此，我们通过构建晶体拍动器的数学模型来探究游动行为的方向性产生机制与物理特征。结果表明，拍动鳍中具有较小可变形部分的微小晶体表现出拉式划水游动，而具有均匀变形鳍的晶体表现出推式踢动运动。