已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Mechanics of multi-stimuli temperature-responsive hydrogels

自愈水凝胶 多物理 变形 弹性体 材料科学 传热 执行机构 机械 热的 扩散 复合材料 机械工程 热力学 计算机科学 有限元法 物理 高分子化学 计算机视觉 工程类 人工智能
作者
Roberto Brighenti,Mattia Pancrazio Cosma
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier BV]
卷期号:169: 105045-105045 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2022.105045
摘要

• Mechanics of multi-stimuli temperature-sensitive pNIPAm hydrogels • Light diffusion, photo-thermal heating, solvent equilibrium and polymer mechanics are considered in determining the coupled governing equations • Light-driven deformation of hydrogels is considered • FE numerical modeling of the multi physics problem is developed • Parametric numerical tests and experimental validations are performed The temperature-sensitivity of a certain class of elastomeric gels (cross-linked elastomers keen to uptake a fluid into their network, shown for example by poly-N-isopropylacrylamide (pNIPAm) hydrogels), is an interesting property allowing a temperature-controlled swelling. Being the elastomer-fluid affinity sensible to the temperature variation, this implies the possibility to control the amount of fluid uptaken by the material by properly changing the temperature. This capability is particularly interesting in biomedical applications or in the development of sensors whose responsiveness is often required to depend on the environmental temperature. Further, the incorporation of photo-thermal particles into the gel enables the use of light for controlling the material response. In this way, smart untethered multi-stimuli sensors or actuators can be obtained. In the present study, we consider the mechanical behavior of temperature-sensitive hydrogels and, relying on a theoretical multiphysics-based model accounting for light diffusion, heat generation and transfer, fluid absorption, and mechanics, the response of morphing elements is studied. Light-induced morphing due to photo-thermal effect is also considered and mathematically modeled. Validation and parametric simulations of the emerging deformations confirm the soundness of the approach and demonstrate the wide range of morphing functionalities obtainable by harnessing the temperature-dependent sensitivity of pNIPAm.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Akim应助苏诗兰采纳,获得10
2秒前
2秒前
半圭为璋完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助我爱物理采纳,获得10
3秒前
ddd完成签到,获得积分10
3秒前
gao0505完成签到,获得积分10
4秒前
yunyueqixun发布了新的文献求助10
4秒前
带虾的烧麦完成签到,获得积分10
5秒前
阿关完成签到 ,获得积分10
7秒前
研友_VZG7GZ应助lisu采纳,获得10
7秒前
阿槿发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
口外彭于晏完成签到,获得积分10
14秒前
sugarmei完成签到,获得积分10
15秒前
苏诗兰发布了新的文献求助10
17秒前
sugarmei发布了新的文献求助10
19秒前
AZQ完成签到,获得积分10
21秒前
小象完成签到,获得积分10
21秒前
123完成签到,获得积分20
22秒前
佳佳应助阿槿采纳,获得10
24秒前
Bighen完成签到 ,获得积分0
24秒前
25秒前
苏诗兰完成签到,获得积分10
29秒前
123123完成签到 ,获得积分10
31秒前
阿槿完成签到,获得积分20
31秒前
科研通AI2S应助sugarmei采纳,获得10
34秒前
谦让的西装完成签到 ,获得积分10
35秒前
一定accept完成签到 ,获得积分10
36秒前
斜玉发布了新的文献求助10
37秒前
123完成签到 ,获得积分10
39秒前
41秒前
少夫人完成签到,获得积分10
42秒前
万事屋完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
44秒前
周而复始@发布了新的文献求助10
46秒前
米糖安发布了新的文献求助80
47秒前
小巧念露发布了新的文献求助80
48秒前
Kelevator发布了新的文献求助10
50秒前
wing完成签到 ,获得积分10
50秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513192
关于积分的说明 11166765
捐赠科研通 3248426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794246
邀请新用户注册赠送积分活动 874950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804629