Stimuli‐Responsive Peptide Self‐Assembly to Construct Hydrogels with Actuation and Shape Memory Behaviors

自愈水凝胶 材料科学 执行机构 智能材料 纳米技术 自组装 形状记忆合金 超分子化学 分子 计算机科学 复合材料 化学 高分子化学 人工智能 有机化学 生物化学
作者
Yanxin Xiang,Can Liu,Shinan Ma,Xiaoting Wang,Linyong Zhu,Chunyan Bao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (34) 被引量:65
标识
DOI:10.1002/adfm.202300416
摘要

Abstract Hydrogel actuators, capable of generating reversible deformation in response to external stimulus, are widely considered as new emerging intelligent materials for applications in soft robots, smart sensors, artificial muscles, and so on. Peptide self‐assembly is widely applied in the construction of intelligent hydrogel materials due to their excellent stimulus response. However, hydrogel actuators based on peptide self‐assembly are rarely reported and explored. In this study, a pH‐responsive peptide (MA‐FIID) is designed and introduced into a poly( N ‐isopropyl acrylamide) backbone (PNIPAM) to construct bilayer and heterogeneous hydrogel actuators based on the assembly and disassembly of peptide molecules under different pH conditions. These peptide‐containing hydrogel actuators can perform controllable bending, bucking, and complex deformation under pH stimulation. Meanwhile, the Hofmeister effect of PNIPAM hydrogels endows these peptide‐containing hydrogels with enhanced mechanical strength, ionic stimulus response (CaCl 2 ), and excellent shape‐memory property. This work broadens the application of supramolecular self‐assembly in the construction of intelligent hydrogels, and also provides new inspirations for peptide self‐assembly to construct smart materials.
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