受自然界中昆虫运动方式的启发，仿生软体驱动器在医疗、通讯、农业及军事侦察等领域展现出广阔的应用前景。然而，如何在保持结构简单的同时，实现小尺寸、低能耗、多模态运动的软体驱动器，一直是该领域面临的重大挑战。

针对这一难题，研究团队创新性地提出了一种基于弛豫铁电聚合物P(VDF-TrFE-CFE)和聚合物点PDs的单层纳米复合材料。通过精确的温度调控工艺，在聚合物薄膜内部构建了全反式构象的梯度分布结构。研究发现，聚合物点表面的酰胺基团与聚合物链中的氟原子形成的氢键相互作用，可有效诱导并稳定全反式构象，显著增强材料的极化响应。

基于该设计策略，所制备的纳米复合薄膜在100 MV m^-1的电场下实现了14.4%的超高驱动应变和1.92 J cm^-3的机械能量密度，性能远超目前已报道的多数有机及无机驱动材料。

团队利用这一单层复合材料,以“化茧成蝶”的自然现象为灵感，成功构建出重量仅约50mg的仿生毛毛虫爬行驱动器和仿生蝴蝶飞行驱动器。其中，毛毛虫驱动器可在2 Hz电场下以4.5 cm s^-1的速度稳定爬行，蝴蝶驱动器可以8 Hz的频率扑动翅膀离地，离地高度为2-4mm。有效电极面积可承受高达自身重量的2000%。两个驱动器的输入功耗分别低至3.62 mW和7.98 mW，较同类仿生驱动装置降低了一个数量级以上。

该研究成果以"Biomimetic actuator crafted from a relaxor ferroelectric polymer nanocomposite"为题发表在Nature Communications上。黑料正能量 博士研究生迟慧为第一作者，黑料正能量 张云鹤教授为通讯作者。

综上所述，从分子构象工程到器件仿生驱动，从梯度分布设计到多模态运动实现，“构象梯度工程”策略成功实现了仿生软体驱动体系在驱动应变、机械能量密度与功耗控制三方面的协同优化。该策略不仅为弛豫铁电聚合物的结构调控提供了全新思路，也为开发结构简单、质量轻巧、能耗极低的下一代自主仿生机器人奠定了坚实基础，展示了其在智能驱动、柔性电子及仿生装备等前沿领域的广阔应用前景。

论文链接：//doi.org/10.1038/s41467-026-70165-0