Engineered Shape‐Morphing Transitions in Hydrogels Through Suspension Bath Printing of Temperature‐Responsive Granular Hydrogel Inks

变形 材料科学 自愈水凝胶 软机器人 悬挂(拓扑) 纳米技术 3D打印 执行机构 智能材料 复合材料 计算机科学 高分子化学 人工智能 纯数学 同伦 数学 计算机视觉
作者
Keisuke Nakamura,Nikolas Di Caprio,Jason A. Burdick
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202410661
摘要

Abstract 4D printing of hydrogels is an emerging technology used to fabricate shape‐morphing soft materials that are responsive to external stimuli for use in soft robotics and biomedical applications. Soft materials are technically challenging to process with current 4D printing methods, which limits the design and actuation potential of printed structures. Here, a simple multi‐material 4D printing technique is developed that combines dynamic temperature‐responsive granular hydrogel inks based on hyaluronic acid, whose actuation is modulated via poly(N‐isopropylacrylamide) crosslinker design, with granular suspension bath printing that provides structural support during and after the printing process. Granular hydrogels are easily extruded upon jamming due to their shear‐thinning properties and their porous structure enables rapid actuation kinetics (i.e., seconds). Granular suspension baths support responsive ink deposition into complex patterns due to shear‐yielding to fabricate multi‐material objects that can be post‐crosslinked to obtain anisotropic shape transformations. Dynamic actuation is explored by varying printing patterns and bath shapes, achieving complex shape transformations such as ‘S’‐shaped and hemisphere structures. Furthermore, stepwise actuation is programmed into multi‐material structures by using microgels with varied transition temperatures. Overall, this approach offers a simple method to fabricate programmable soft actuators with rapid kinetics and precise control over shape morphing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
如你所liao完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
3秒前
3秒前
碎花布袋完成签到,获得积分10
4秒前
YHY完成签到,获得积分10
5秒前
TFBOY发布了新的文献求助10
6秒前
高宇航发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
听话的幼荷完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
JIE完成签到,获得积分10
10秒前
董H完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
黄玥完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
小凡发布了新的文献求助10
15秒前
大力沛萍发布了新的文献求助10
15秒前
荔枝发布了新的文献求助10
16秒前
超级涔完成签到 ,获得积分10
17秒前
Yanan完成签到,获得积分10
17秒前
哈哈发布了新的文献求助30
19秒前
小凡完成签到,获得积分10
20秒前
从容的雨灵完成签到,获得积分10
20秒前
iNk应助马俣辰采纳,获得20
21秒前
21秒前
共享精神应助畅小狮采纳,获得10
21秒前
澈千子完成签到,获得积分10
23秒前
Cassie应助薛建伟采纳,获得10
23秒前
陶醉觅夏完成签到,获得积分10
23秒前
奋斗夏旋完成签到,获得积分10
24秒前
Ava应助自觉草莓采纳,获得10
24秒前
潇洒莞完成签到 ,获得积分10
27秒前
程风破浪发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI2S应助勤恳的千秋采纳,获得10
29秒前
英姑应助250采纳,获得10
31秒前
完美世界应助大马猴采纳,获得10
33秒前
34秒前
36秒前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 史论集 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
How to mix methods: A guide to sequential, convergent, and experimental research designs 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 600
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3112282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2762533
关于积分的说明 7671039
捐赠科研通 2417729
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1283304
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 619406
版权声明 599584