具有超快響應特性的材料對于各種應用至關重要。在響應材料中，聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）因其良好的溫度響應性能而脫穎而出。然而，改善PNIPAM響應性能的動力學對于推進其實際應用仍然至關重要。
鑒于此，卡爾斯魯厄理工學院Pavel A. Levkin、董哲勤等人通過聚合誘導相分離（PIPS）首先在材料中引入亞微米孔隙，然后通過3D打印引入毫米級孔隙，從而賦予材料層次化孔隙結構，提高了PNIPAM水凝膠的響應速率。
與非多孔PNIPAM結構相比，3D打印的多孔PNIPAM結構顯示出加速的膨脹和去膨脹，這是由于與微米至毫米大小的連續孔隙網絡相關的透水性增強。
此外，較薄的聚合物結構導致更快的溫度響應速率。同時，具有高孔隙率和較薄聚合物壁的PNIPAM水凝膠的機械強度沒有受到損害，克服了溶脹和機械性能之間的常見權衡。
參考文獻：
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
