制造3D湿度和NIR光响应执行器通过一步梯度应力放松过程
Ling Hu1, Jinqiang Jiang1, Zhao-Tie Liu1
1Key Laboratory of Syngas Conversion of Shaanxi Province, Key Laboratory of Applied Surface and Colloid Chemistry, Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shaanxi Normal University, Xi'an, Shaanxi Province 710062, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 19, 2023
概括
研究人员开发了一种单步方法,从二维电影中创建3D聚合物执行器. 这些执行器响应湿度和近红外光,为软机器人等应用提供灵活的改变形状的能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
背景情况:
- 聚合物执行器对于人工肌肉和软机器人至关重要.
- 目前的限制包括固定形状和复杂的制造工艺.
研究的目的:
- 开发一种简单的方法来制造3D形状的,对刺激有反应的聚合物执行器.
- 为了提高聚合物执行器的形状变化的灵活性和控制.
主要方法:
- 2D聚乙烯氧化物/甲基酸盐/酸薄膜的一步表面浸湿处理.
- 利用空间湿来诱导梯度应力释放和双向曲.
- 包括Fe3+离子用于梯度交联和光热性能.
主要成果:
- 成功地将2D电影转换为3D形状的执行器,对水分和NIR光有反应.
- 通过操纵湿模式来实现可控的3D形状形成.
- 已证明稳定,适应湿度的变形和NIR光线的启动.
结论:
- 一步处理为制造3D聚合物执行器提供了一个方便和多功能策略.
- 这种方法可以为高级应用程序提供灵活的形状变化行为.
- 开发的执行器显示了软机器人和可植入设备的前景.
