Bioinspired Shape Memory Hydrogel Artificial Muscles Driven by Solvents

卷须 形状记忆合金 材料科学 自愈水凝胶 制作 人工肌肉 纳米技术 化学工程 复合材料 执行机构 高分子化学 计算机科学 替代医学 人工智能 病理 工程类 生物 医学 植物
作者
Yande Cui,Dong Li,Chen Gong,Chunyu Chang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (8): 13712-13720 被引量:142
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c05019
摘要

Although hydrogels containing large amounts of water are similar to natural muscles, they are a challenge to be used in artificial muscles because of their poor mechanical properties and low work capacities. The current paper describes the design and fabrication of tendril-inspired hydrogel artificial muscles via a consecutive shaping process. Tunicate cellulose nanocrystals (TCNCs) are incorporated into polymeric networks via host–guest interactions to reinforce the hydrogel. Tendril-inspired hydrogels are obtained by treating the TCNC-reinforced hydrogels with a consecutive stretching, twisting, and coiling process and locking the shaped structure through Fe3+/–COO– ionic coordination. These hydrogel muscles exhibit a high actuation rate, large actuation strain, and shape memory property in response to solvents. The actuation performances of hydrogel muscles are affected by their chirality, twist density, applied stress, and temporary shape. Moreover, a homochiral hydrogel muscle with temporary shape II shows comparable contractile work capacity with a natural muscle, which can be applied as the engine to actuate the movement of a car model. This work demonstrates a simple and effective strategy for the fabrication of hydrogel artificial muscles that have great potential for biomedical application as a result of their comparable water content and contractile work capacity with natural muscles.
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
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
tricker完成签到,获得积分10
2秒前
CodeCraft应助houruibut采纳,获得10
3秒前
wshwx完成签到,获得积分10
5秒前
充电宝应助淡淡冬瓜采纳,获得10
8秒前
乐乐完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI5应助怕黑怜晴采纳,获得30
9秒前
长欢完成签到,获得积分10
11秒前
大男完成签到,获得积分10
14秒前
83366完成签到,获得积分10
14秒前
小二郎应助奶茶咖啡冻采纳,获得10
14秒前
聪慧的芳完成签到,获得积分20
15秒前
Stella发布了新的文献求助30
16秒前
刘1完成签到 ,获得积分10
17秒前
项听蓉完成签到,获得积分10
19秒前
在水一方应助聪慧的芳采纳,获得10
20秒前
21秒前
代纤绮完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
xjcy应助BIGDUCK采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助文静墨镜采纳,获得10
26秒前
Pretrial完成签到 ,获得积分10
27秒前
hkh发布了新的文献求助10
27秒前
林间完成签到 ,获得积分10
27秒前
kwen完成签到 ,获得积分10
27秒前
Hello完成签到,获得积分10
28秒前
houruibut发布了新的文献求助20
29秒前
29秒前
所所应助快乐汉堡采纳,获得10
30秒前
tataq发布了新的文献求助10
30秒前
JamesPei应助Zz采纳,获得10
31秒前
xjcy应助贪玩冰绿采纳,获得10
33秒前
传奇3应助xcf6653采纳,获得10
34秒前
科研通AI5应助MRM采纳,获得10
35秒前
36秒前
AlvinCZY发布了新的文献求助20
36秒前
烟花应助tataq采纳,获得10
36秒前
37秒前
小白发布了新的文献求助10
38秒前
xjcy应助BIGDUCK采纳,获得10
38秒前
39秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3672688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228855
关于积分的说明 9782298
捐赠科研通 2939285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610759
邀请新用户注册赠送积分活动 760719
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736198