具有超快响应特性的材料对于各种应用至关重要。在响应材料中，聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）因其良好的温度响应性能而脱颖而出。然而，改善PNIPAM响应性能的动力学对于推进其实际应用仍然至关重要。

鉴于此，卡尔斯鲁厄理工学院Pavel A. Levkin、董哲勤等人通过聚合诱导相分离（PIPS）首先在材料中引入亚微米孔隙，然后通过3D打印引入毫米级孔隙，从而赋予材料层次化孔隙结构，提高了PNIPAM水凝胶的响应速率。

与非多孔PNIPAM结构相比，3D打印的多孔PNIPAM结构显示出加速的膨胀和去膨胀，这是由于与微米至毫米大小的连续孔隙网络相关的透水性增强。

此外，较薄的聚合物结构导致更快的温度响应速率。同时，具有高孔隙率和较薄聚合物壁的PNIPAM水凝胶的机械强度没有受到损害，克服了溶胀和机械性能之间的常见权衡。

参考文献：

W. Liu, Z. Wang, J. A. Serna, R. Debastiani, J. E. U. Gomez, L. Lu, W. Yang, Z. Dong, P. A. Levkin, Enhancing Temperature Responsiveness of PNIPAM Through 3D-Printed Hierarchical Porosity. Adv. Funct. Mater. 2024, 2403794. 

https://doi.org/10.1002/adfm.202403794