Mimosa‐Inspired High‐Sensitive and Multi‐Responsive Starch Actuators

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作者
Hao Hu,Mingzhe Nie,Massimiliano Galluzzi,Xue‐Feng Yu,Xuemin Du
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (45) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/adfm.202304634
摘要

Abstract Artificial intelligent actuators are extensively explored for emerging applications such as soft robots, human‐machine interfaces, and biomedical devices. However, intelligent actuating systems based on synthesized polymers suffer from challenges in renewability, sustainability, and safety, while natural polymer‐based actuators show limited capabilities and performances due to the presence of abundant hydrogen‐bond lockers. Here this study reports a new hydrogen bond‐mediated strategy to develop mimosa‐inspired starch actuators (SA). By harnessing the unique features of gelatinization and abundant hydrogen bonds, these SA enable high‐sensitivity and multi‐responsive actuation in various scenarios. The non‐gelatinized SA can be irreversibly programmed into diverse shapes, such as artificial flowers, bowl shapes, and helix structures, using near‐infrared light. Furthermore, the gelatinized SA exhibit reversibly multi‐responsive actuation when exposed to low humidity (10.2%), low temperature (37 °C), or low‐energy light (0.42 W cm −2 ). More importantly, the SA demonstrate robust applications in smart living, including artificial mimosa, intelligent lampshade, and morphing food. By overcoming the hydrogen‐bond lockers inherent in natural polymers, SA open new avenues for next‐generation recyclable materials and actuators, bringing them closer to practical applications.

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