能够响应外部刺激重新配置的环境适应性水凝胶在生物激励驱动和软机器人方面显示出巨大的潜力。先前的工作主要集中在非均匀结构水凝胶的复杂设计或外部刺激的复杂操作上,在恒定刺激下实现均匀水凝胶的自我调节反转形状变形一直是一项挑战。鉴于此,来自中国科学技术大学高分子科学与工程系的Chuang Li研究出同时含有两种螺吡喃的结构均匀水凝胶的分子设计,当受到恒定的光照时,它们表现出自我调节的瞬时变形逆转。
文章要点:
1) 该研究证实变形逆转机制源于两种共存的螺吡喃在辐照时的分子顺序递减-上升电荷变化,导致水凝胶的宏观体积收缩-膨胀;
2) 此外,研究出的水凝胶膜致动器,以在恒定光照下显示复杂的临时双向形状转换和自我调节的反向滚动,这代表了一种创新策略,用于使用单一恒定刺激对均质水凝胶的复杂形状转换进行编程。
参考资料:
Guo, K., Yang, X., Zhou, C. et al. Self-regulated reversal deformation and locomotion of structurally homogenous hydrogels subjected to constant light illumination. Nat. Commun.(2024).
10.1038/s41467-024-46100-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46100-6