纳米封闭纠增强相位分离使强硬和可收缩的离子凝纤维成为可能
Zhao Xu1, Te Xu1, Jiangqi Feng1
1Anhui Province Engineering Research Center of Flexible and Intelligent Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei, P. R. China.
Nature communications
|December 23, 2025
概括
研究人员开发出坚固,响应敏捷的收缩性离子凝纤维,灵感来自蜘蛛丝. 这些先进的纤维具有很高的抗拉性和快速超收缩,为软机器人的智能生物灵感材料铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物材料工程 生物材料工程
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
背景情况:
- 蜘蛛丝因其强度-性协同作用和刺激反应能力而激发多功能纤维.
- 由于结构设计不足,合成具有这些不兼容性质的纤维具有挑战性.
研究的目的:
- 为了制造坚固和响应敏捷的收缩性离子凝纤维.
- 为先进的应用,将刚性组件和可逆相互作用集成到一个单一系统中.
主要方法:
- 使用了纳米封闭纠增强相位分离策略.
- 采用瓶形的复合泥用于编程组装.
- 在水化下研究了多层次的能量消耗和网络完整性.
主要成果:
- 获得了高抗拉性 (1652.2 MJ·m−3).
- 经过水化后表现出快速超收缩 (76%的冲击,16.1MPa的应力).
- 报告了高能量密度 (236.4 J·kg-1).
结论:
- 开发的离子凝纤维结合了高机械性能和超收缩性.
- 这项工作可以开发用于软机器人的智能生物灵感纤维.
- 纳米封闭策略成功地将所需的特性集成到光纤系统中.
