Bistable Joints Enable the Morphing of Hydrogel Sheets with Multistable Configurations

变形 材料科学 执行机构 模块化设计 双稳态 机器人 超材料 计算机科学 折叠(DSP实现) 机械工程 纳米技术 光电子学 工程类 人工智能 操作系统
作者
Chen Yu Li,Dejin Jiao,Xing Peng Hao,Wei Hong,Qiang Zheng,Zi Liang Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:: 2211802-2211802 被引量:22
标识
DOI:10.1002/adma.202211802
摘要

Joints, as a flexing element to connect different parts, are widespread in natural systems. Various joints exist in the body and play crucial roles to execute gestures and gaits. These scenarios have inspired the design of mechanical joints with passive, hard materials, which usually need an external power supply to drive the transformations. The incorporation of soft and active joints provides a modular strategy to devise soft actuators and robots. However, transformations of responsive joints under external stimuli are usually in uni-mode with a pre-determined direction. Here, hydrogel joints capable of folding and twisting transformation in bi-mode are reported, which enable the composite hydrogel to form multiple configurations under constant conditions. These joints have an in-plane gradient structure and comprise stiff, passive gel as the frame and soft, active gel as the actuating unit. Under external stimuli, the response mismatch between different gels leads to out-of-plane folding or twisting deformation with the feature of bistability. These joints can be modularly integrated with other gels to afford complex deformations and multistable configurations. This approach favors selective control of hydrogel's architectures and versatile design of hydrogel devices, as demonstrated by proof-of-concept examples. It shall also merit the development of metamaterials, soft actuators, and robots, etc.

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
yang发布了新的文献求助10
刚刚
孙子钊完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.3应助anyone采纳,获得10
刚刚
尘埃完成签到,获得积分10
刚刚
lx840518驳回了Owen应助
1秒前
1秒前
贝肯帕尼尼完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
先流浪完成签到,获得积分10
2秒前
天天快乐应助hhh采纳,获得10
2秒前
hailan完成签到,获得积分10
2秒前
joe关闭了joe文献求助
2秒前
星星完成签到,获得积分10
2秒前
张恒完成签到,获得积分10
2秒前
酷酷的冬菱关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
HY完成签到 ,获得积分10
3秒前
lys发布了新的文献求助10
3秒前
西瓜汁完成签到,获得积分10
3秒前
yunt完成签到 ,获得积分10
4秒前
LL完成签到,获得积分10
4秒前
大模型应助康舟采纳,获得10
4秒前
林荫街皮蛋瘦肉株完成签到,获得积分10
4秒前
Astrid完成签到,获得积分10
5秒前
舒适新梅完成签到,获得积分10
5秒前
科研天才发布了新的文献求助10
5秒前
Lucycomplex完成签到,获得积分10
5秒前
落寞迎梦发布了新的文献求助10
5秒前
从不离家的蜗牛完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
lijiqi发布了新的文献求助10
6秒前
WS完成签到,获得积分10
6秒前
22336应助wang采纳,获得20
6秒前
星星发布了新的文献求助10
6秒前
三秋完成签到,获得积分10
7秒前
ning完成签到,获得积分10
7秒前
Stitch完成签到,获得积分10
7秒前
xuan完成签到,获得积分10
8秒前
dato12423完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7433239
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9035061
关于积分的说明 19248227
捐赠科研通 7059557
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236678
关于科研通互助平台的介绍 2400272
邀请新用户注册赠送积分活动 2219982