據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近期，廈門大學(xué)機(jī)電工程系孫道恒教授課題組在流體—彈性體透鏡陣列的數(shù)字微流控方法研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果被《Nature》（自然）出版集團(tuán)旗下的《Microsystems & Nanoengineering》（微系統(tǒng)與納米工程）收錄并在線發(fā)表。

為了解決目前以流體彈性體透鏡為單元的仿生復(fù)眼透鏡陣列結(jié)構(gòu)面臨的變焦及選址系統(tǒng)復(fù)雜、體積及重量高等問題，孫道恒教授課題組基于流體等效電路原理，采用微流控?cái)?shù)字邏輯設(shè)計(jì)方法，提出了嵌有微流控變焦單元、尋址單元的柔性透鏡陣列系統(tǒng)。通過一個(gè)二進(jìn)制加法器輸出兩位二進(jìn)制信號(hào)，以該信號(hào)為輸入，構(gòu)建具有三階流阻的調(diào)壓芯片，實(shí)現(xiàn)透鏡焦距隨著輸入信號(hào)的多階調(diào)節(jié)；通過譯碼器系統(tǒng)建立了多個(gè)透鏡的尋址控制邏輯，實(shí)現(xiàn)從六邊形透鏡陣列中選擇一個(gè)典型的透鏡；最后將集成變焦、尋址功能的微流控芯片柔性連接到薄膜透鏡陣列系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)表明系統(tǒng)工作良好。變焦、尋址控制系統(tǒng)與薄膜透鏡陣列具有相同的制造工藝、工作介質(zhì)和驅(qū)動(dòng)源，實(shí)現(xiàn)控制單元和執(zhí)行單元一體化制造，滿足了柔性復(fù)眼的一體化、輕量化需求。對(duì)比電路控制系統(tǒng)，數(shù)字微流控方法有更好的環(huán)境適應(yīng)性和形狀的可塑性，為軟體機(jī)器人這一類結(jié)構(gòu)—感知—驅(qū)動(dòng)—執(zhí)行—控制一體化設(shè)計(jì)與制造探索了一條新途徑。

文章創(chuàng)新地提出了具有數(shù)字加法邏輯的變焦控制器和二進(jìn)制尋址控制器，簡(jiǎn)化了仿生復(fù)眼的控制系統(tǒng)；在控制單元和執(zhí)行單元具有相同的制造工藝、工作介質(zhì)和驅(qū)動(dòng)源，滿足了仿生復(fù)眼透鏡陣列系統(tǒng)的一體化需求；對(duì)比電路控制系統(tǒng)，數(shù)字微流控方法有更好的環(huán)境適應(yīng)性和形狀的可塑性。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s41378-020-0148-0

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