四川大学高分子材料工程国家重点实验室张新星教授团队开发出了一种集成化的软体机器人——由光驱动的机器鱼，它能快速“游动”，捡起并清除微塑料。这种机器鱼打破了软体机器人功能执行和快速运动的相互排斥性，实现了更高程度的集成化与智能化。不仅如此，这种材料在切割后还能自我愈合。2022年6月22日，相关成果发表在国际学术期刊《纳米快报》上。

研究团队从珍珠母贝（也称为珍珠层）这一天然材料的微观梯度中受到启发，仿制出了一种类似的梯度结构，为软体机器人创造出一种耐用可弯曲，并且可自动愈合的材料。

通过结构的改进设计，研究团队用这种新材料制成了一个15毫米（约半英寸）长的微型机器鱼，使其既能快速游动又能吸附微塑料，打破了软体机器人功能执行与快速驱动的互斥性。

长期的可靠性是软体机器人在复杂条件下实际应用的先决条件。在实际操作中，材料的断裂极易引发重大的安全事故，研究团队发现，如果材料可以像人体一样能感知断裂，并能够及时进行阻止，进行“自我疗愈”，就能大大延长材料的服役寿命。

在自然光等清洁能源的驱动下，这种新的梯度结构还使得“鱼身”膨胀不均匀，以此推动前进，机器鱼得以在水面畅快游行，并且能吸附微塑料，实现海洋环境的净化。

这种机器鱼可以每秒移动2.67个身长——这一速度比之前报道的其他软游泳机器人速度更快，与活跃的浮游生物在水中移动的速度大致相同。

当前开发出的软机器人仅集成了水面微塑料定向收集功能，研究团队正尝试引入荧光发光基团，通过荧光基团对不同污染物的荧光响应性，进一步开发能够在水下在线检测微塑料污染物的新材料。张新星教授认为，随着研究深入，这种可愈合的新兴材料还将指导开发其他的功能，在太阳能发电、化学反应催化、生物医药、航空航天等领域展现出潜在的应用价值。