韩国科学技术院（KAIST）的研究团队近日开发出一种基于智能材料的致动技术，无需传统马达即可在亚秒级时间内快速运行，为轻量级机械臂和空间可展开结构提供了新的解决方案。

由机械工程系教授Seong Su Kim领导的团队设计了一种“基于双向形状记忆材料的混合智能致动器”，能够实现可逆自形状变化。该技术允许材料在热刺激下改变形态并自动恢复，无需复杂机械装置，相关论文已发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。

该致动器结合了形状记忆合金（SMA）和形状记忆聚合物（SMP）的优势。SMA在加热时恢复原状，SMP则响应热刺激改变形状。传统形状记忆材料存在单向变形或恢复缓慢的问题，且因材料刚度差异导致形状恢复不准确。

研究团队通过调整SMP化学成分并用碳纤维增强其刚性，同时在致动器中应用类似卷尺的“带簧”结构，创造了“弹跳通过”现象，使能量在变形中存储并瞬时释放，从而提升了运动速度和精度。

开发的致动器实现了完全双向致动，加热时弯曲，冷却时变平，变形范围扩大，初始形状恢复率接近100%，恢复速度显著加快，可在无复杂控制系统下重复操作。

Seong Su Kim教授表示：“这项研究通过原创结构设计克服了材料物理限制，提升了形状记忆致动器性能。我们期望这项技术应用于机器人夹持器或空间可展开结构等领域。”博士生Dajeong Kang作为第一作者参与了本研究。

出版详情：作者：The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)；标题：《A robotic hand without motors? How a sub-second shape-shifting actuator could work》；发表于：《Advanced Functional Materials》(2026)；期刊信息：《Advanced Functional Materials》。