Dual-gradient PNIPAM-based hydrogel capable of rapid response and tunable actuation

自愈水凝胶 材料科学 人工肌肉 共聚物 软机器人 热的 聚合物 化学工程 复合材料 机器人 计算机科学 高分子化学 执行机构 人工智能 气象学 工程类 物理
作者
Zhen Chen,Yujie Chen,Chi Chen,Xu Zheng,Hua Li,Hezhou Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:424: 130562-130562 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.130562
摘要

Thermoresponsive hydrogels have been received myriad attention and applied in numerous fields of soft robots, artificial muscles, and multifunctional sensors. However, developing a facial and low-cost method to obtain a thermoresponsive hydrogel with distinguished, multidirectional actuating performance and suitable mechanical properties remains a big challenge. Herein, by the introduction of the inorganic particle (IP), a thermoresponsive, dual-gradient (IP and crosslinking density) hydrogel with multidirectional actuating behaviors and improved mechanical properties were prepared by ultraviolet (UV)-induced copolymerization of the N-isopropylacrylamide (NIPAM) monomer and dispersed IP. The high thermal conductivity of IP endowed the prepared hydrogel with relatively rapid heat transmission and actuating deformation, and the deformation degree and direction could also be adjusted by changing the content of IP. Notably, although hydrogels containing a low content of IP undergo one-way deformation under a single thermal (45 ℃) stimulus, those containing a higher content of IP can exhibit bi-and even tri-directional stable actuations under the same and continuous thermal stimulus. Therefore, inspired by the adjustable and steady multidirectional actuations under a single thermal stimulus, the IP-containing hydrogels were suitable for use as the hydrogel-based gripper and jack to grab/release and lift/lower objects, respectively. Our work provides a facial and practical method for the design of anisotropic thermoresponsive hydrogels, paving the way for the further development of hydrogel-based soft robots and artificial 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
火星上外套完成签到,获得积分10
1秒前
www完成签到 ,获得积分10
1秒前
zarahn完成签到,获得积分10
2秒前
藏11完成签到 ,获得积分10
4秒前
amy完成签到,获得积分10
7秒前
无花果应助眠心采纳,获得30
7秒前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
11秒前
蚕宝宝完成签到,获得积分10
14秒前
陈念完成签到,获得积分10
15秒前
2024关注了科研通微信公众号
16秒前
她的城完成签到,获得积分0
17秒前
霸气的忆丹完成签到 ,获得积分10
17秒前
调皮的幻梅完成签到 ,获得积分10
20秒前
花卷是我完成签到 ,获得积分10
20秒前
化工兔完成签到,获得积分10
21秒前
积极钧完成签到,获得积分10
22秒前
zhengly23完成签到 ,获得积分10
29秒前
Blank完成签到 ,获得积分10
31秒前
傲娇斑马完成签到 ,获得积分10
31秒前
MHY完成签到 ,获得积分10
31秒前
针尖上的王子完成签到,获得积分10
32秒前
36秒前
石林完成签到,获得积分10
40秒前
pingpinghepipi完成签到,获得积分10
41秒前
研友_24789完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
bi完成签到 ,获得积分10
46秒前
任性星星完成签到 ,获得积分10
47秒前
顾瞻完成签到,获得积分10
49秒前
早起吃饱多运动完成签到 ,获得积分10
51秒前
领导范儿应助巴旦木采纳,获得10
52秒前
leo完成签到,获得积分10
53秒前
mzrrong完成签到 ,获得积分10
56秒前
星先生完成签到 ,获得积分10
57秒前
文静的翠彤完成签到 ,获得积分10
59秒前
叶95完成签到 ,获得积分10
1分钟前
萍萍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6404460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223651
关于积分的说明 17430227
捐赠科研通 5457059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883692
邀请新用户注册赠送积分活动 1859916
关于科研通互助平台的介绍 1701372