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Advanced Materials:分布電場誘導取向法制備復雜有序結構水凝膠及其可控變形
發布時間: 2020-11-19 11:33 | 【 【打印】【關閉】

  有機生物體利用肌肉組織的各向異性的膨脹和收縮,實現了復雜、可控的變形與運動功能,以適應環境的變化或躲避天敵的追捕。在自然生物啟發下,研究者們致力于開發具有各向異性結構的響應性軟材料,并將其應用于生物工程、軟驅動器、軟體機器人等領域。電場和磁場誘導分子、粒子取向是制備各向異性軟材料的有效途徑。但是,如何構筑復雜取向結構是仿生驅動器設計中的難題之一。

 

 

  浙江大學高分子系鄭強、吳子良團隊與拜羅伊特大學Josef Breu教授合作,報道了一種在分布式電場作用下,制備具有復雜有序結構的納米片復合水凝膠的簡單而高效的方法。通過改變電極的形狀、相對位置,可以有效調控電場分布并誘導納米片沿電場方向取向,從而制備出具有復雜取向結構的納米復合水凝膠。在外界刺激下,復合水凝膠的不同局部發生各向異性變形,在內部應力的驅動下形成特定的三維構型。通過動態光照射驅動局部變形,使該復合水凝膠具有一定的運動能力。

  這種基于分布電場誘導復雜取向的策略適用于其他納米粒子、液晶分子以及彈性體、熱固性聚合物體系。所制備的各向異性軟材料有望應用于柔性電子、軟驅動器等領域。相關論文發表于Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.202005567)。 

  文章來源:materialsviewschina 

  文章鏈接:https://www.materialsviewschina.com/2020/11/50251/ 

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