Large-Scale Spinning Approach to Engineering Knittable Hydrogel Fiber for Soft Robots

纺纱 材料科学 软机器人 制作 纳米技术 自愈水凝胶 人工肌肉 纤维 纳米纤维 计算机科学 复合材料 执行机构 人工智能 高分子化学 病理 替代医学 医学
作者
Xiangyu Duan,Jingyi Yu,Yaxun Zhu,Zhiqiang Zheng,Qihua Liao,Yukun Xiao,Yuanyuan Li,Zipan He,Yang Zhao,Huaping Wang,Liangti Qu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (11): 14929-14938 被引量:80
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c04382
摘要

Efforts to impart responsiveness to environmental stimuli in artificial hydrogel fibers are crucial to intelligent, shape-memory electronics and weavable soft robots. However, owing to the vulnerable mechanical property, poor processability, and the dearth of scalable assembly protocols, such functional hydrogel fibers are still far from practical usage. Herein, we demonstrate an approach toward the continuous fabrication of an electro-responsive hydrogel fiber by using the self-lubricated spinning (SLS) strategy. The polyelectrolyte inside the hydrogel fiber endows it with a fast electro-response property. After solvent exchange with triethylene glycol (TEG), the maximum tensile strength of the hydrogel fiber increases from 114 kPa to 5.6 MPa, far superior to those hydrogel fiber-based actuators reported previously. Consequently, the flexible and mechanical stable hydrogel fiber is knitted into various complex geometries on demand such as a crochet flower, triple knot, thread tube, pentagram, and hollow cage. Additionally, the electrochemical-responsive ionic hydrogel fiber is capable of acting as soft robots underwater to mimic biological motions, such as Mobula-like flapping, jellyfish-mimicking grabbing, sea worm-mimicking multi-degree of freedom movements, and human finger-like smart gesturing. This work not only demonstrates an example for the large-scale production of previous infeasible hydrogel fibers, but also provides a solution for the rational design and fabrication of hydrogel woven intelligent devices.
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
张羊羔发布了新的文献求助10
刚刚
36456657应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
吉祥应助科研通管家采纳,获得30
刚刚
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
乐乐应助Eva采纳,获得10
1秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
吉祥应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
Garry应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
呵呵发布了新的文献求助10
2秒前
尊敬的冬瓜完成签到 ,获得积分20
2秒前
cc发布了新的文献求助10
2秒前
莫道桑榆完成签到,获得积分10
2秒前
李文思完成签到,获得积分10
3秒前
YUYUYU完成签到 ,获得积分10
4秒前
双马尾小男生完成签到,获得积分10
5秒前
海晏河清发布了新的文献求助10
5秒前
白菜兔子完成签到 ,获得积分10
5秒前
笑点低的凝阳完成签到,获得积分10
6秒前
杨羕完成签到,获得积分10
6秒前
Yara.H完成签到 ,获得积分10
6秒前
壮观的夏蓉完成签到,获得积分10
8秒前
养猪大户完成签到 ,获得积分10
8秒前
24号甜冰茶完成签到,获得积分10
8秒前
田yg完成签到,获得积分10
9秒前
yidashi完成签到,获得积分10
10秒前
CL完成签到 ,获得积分10
13秒前
ironsilica完成签到,获得积分10
13秒前
七七四十九完成签到,获得积分10
15秒前
刘稀完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
txmjsn完成签到,获得积分10
17秒前
宇文傲龙完成签到 ,获得积分10
17秒前
唐唐的猫咪完成签到 ,获得积分10
17秒前
和谐乐完成签到 ,获得积分10
18秒前
更好的我完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 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 3134083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2784918
关于积分的说明 7769341
捐赠科研通 2440444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297415
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 624959
版权声明 600792