刺激響應(yīng)變形水凝膠是用作水下軟機器人的有吸引力的候選者。瓶頸在于驅(qū)動速度低，這本質(zhì)上受到水凝膠與其周圍環(huán)境之間的水擴散的限制。此外，訪問復(fù)雜的運動受到材料制造方法的限制。
在這里，浙江大學Qian Zhao報告了一種迄今為止未知的機制，可以實現(xiàn)二硫化物交聯(lián)熱響應(yīng)水凝膠的高速和可編程驅(qū)動。
文章要點
1）動態(tài)光活化二硫鍵交換允許光機械編程引入空間選擇性網(wǎng)絡(luò)各向異性。這產(chǎn)生了由局部取向聚合物鏈的熱驅(qū)動構(gòu)象變化主導(dǎo)的驅(qū)動行為，而不是常見的基于質(zhì)量擴散的機制。
2）通過加入光熱填料，可以實現(xiàn)頻率高達 1.7 Hz 的光動力振蕩。再加上編程的多功能性，可以讓機器人進行各種高速運動，包括連續(xù)游泳、逐步行走和旋轉(zhuǎn)。
參考文獻
Ni, C., Chen, D., Wen, X. et al. High speed underwater hydrogel robots with programmable motions powered by light. Nat Commun 14, 7672 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-43576-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43576-6
