0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

近年来仿生各向异性水凝胶驱动器相关研究的最新进展

电子工程师 来源:lq 2018-12-31 11:26 次阅读

高分子水凝胶驱动器是一类能够对外界刺激(光、热、化学、电等)产生可逆形变或者体积改变的新型智能材料。作为一类与生物组织相似的“软、湿”态材料,水凝胶驱动器在软体机器人、人工肌肉、人造阀门等领域存在巨大的潜在应用价值。

图1 多功能仿生水凝胶驱动器的构建

为此,中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队研究员陈涛和张佳玮开展了一系列工作。通过构筑非对称性各向异性水凝胶及其复合体系,实现了仿生水凝胶驱动器的多功能化(如图1)。科研人员通过选择性局部还原氧化石墨烯-聚N-异丙基丙烯酰胺,得到了能在pH、温度、近红外、离子强度等多种外界刺激下进行复杂三维形变的“仿生抓手”(Adv. Funct. Mater.2016, 26, 8670);在智能驱动和智能变色方面长期的研究基础上,他们开发了一种具有3D复杂驱动-智能变色双功能协同的新型智能仿生水凝胶(Adv. Funct. Mater.2018, 28, 1704568);为克服水凝胶驱动器难以脱离水环境进行驱动的缺陷,通过双层水凝胶内部水循环体系的构筑,成功实现了可在水、油、空气等多种环境中驱动(J. Mater. Chem. C2018, 6, 1320);此外,还把驱动和形状记忆结合起来,以此作为形状记忆材料的受力来源,实现材料形变的可控调节(Chem. Commun.2018, 54, 1229)。

图2 仿生水凝胶驱动器的各向异性结构构筑及其潜在应用

基于上述系列研究成果及近几年在仿生各向异性水凝胶驱动器方面的研究经验,研究人员近期发表综述文章(Adv. Sci.,2018, 1801584),系统介绍了近年来仿生各向异性水凝胶驱动器相关研究的最新进展。其中,对各向异性结构,包括双层结构、梯度结构、图案化结构以及取向结构等多种非对称性结构的构造方法及其相应的典型案例做了细致梳理;总结概括了水凝胶驱动器在执行器、行走器/游泳器、人工阀门等仿生器件方面可能存在的应用;此外,通过荧光性能、形状记忆功能、自修复等的引入,多功能水凝胶驱动器也成为仿生各向异性水凝胶驱动器一个重要的研究内容。最后,研究人员讨论了这类材料现存的挑战及其未来的发展方向,包括如何精确控制形变、如何提高水凝胶强度以实现实际应用、如何提高响应速度等。相信在不久的将来,仿生各向异性水凝胶驱动器将取得蓬勃的发展。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 驱动器
    +关注

    关注

    52

    文章

    8071

    浏览量

    145716
  • 石墨烯
    +关注

    关注

    54

    文章

    1540

    浏览量

    79369

原文标题:仿生各向异性水凝胶构建及其驱动器应用研究取得系列进展

文章出处:【微信号:Microfluidics-Tech,微信公众号:微流控科技】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    芯片和封装级互连技术的最新进展

    近年来,计算领域发生了巨大变化,通信已成为系统性能的主要瓶颈,而非计算本身。这一转变使互连技术 - 即实现计算系统各组件之间数据交换的通道 - 成为计算机架构创新的焦点。本文探讨了通用、专用和量子计算系统中芯片和封装级互连的最新进展,并强调了这一快速发展领域的关键技术、挑
    的头像 发表于 10-28 09:50 161次阅读

    雷尼绍测头为什么具有各向同性

    好奇OMP400与OMP600的测头为什么具有各向同性呢?依然是在三个位置布置应变片,应该在触发力上具有各向异性的,为什么能够实现各向同性呢?奇怪
    发表于 06-01 17:02

    中国科学技术大学科研团队取得量子计算研究新进展

    中国科学技术大学科研团队取得量子计算研究新进展 据央视新闻报道,中国科学技术大学科研团队利用自主研发的关键设备,利用“自底而上”的量子模拟方法,在国际上首次实现光子的反常分数量子霍尔态。 据中国科大
    的头像 发表于 05-08 16:40 612次阅读

    百度首席技术官王海峰解读文心大模型的关键技术和最新进展

    4月16日,以“创造未来”为主题的Create 2024百度AI开发者大会在深圳国际会展中心成功举办。百度首席技术官王海峰以“技术筑基,星河璀璨”为题,发表演讲,解读了智能体、代码、多模型等多项文心大模型的关键技术和最新进展
    的头像 发表于 04-18 09:20 619次阅读
    百度首席技术官王海峰解读文心大模型的关键技术和<b class='flag-5'>最新进展</b>

    详解各向异性导电胶的性质及作用有哪些?

    以用在LED固晶封装,FPC柔性产品,摄像模组,液晶显示模组,液晶驱动模组等微间距元件上。本文浅讨一下各向异性导电胶。
    的头像 发表于 03-25 09:19 723次阅读
    详解<b class='flag-5'>各向异性</b>导电胶的性质及作用有哪些?

    基于3D打印的各向异性压阻式压力传感,实现方向力感知

    各向异性压力传感由于在识别不同方向力方面的敏感性,在下一代可穿戴电子设备和智能基础设施中越来越受到关注。
    的头像 发表于 03-20 09:25 899次阅读
    基于3D打印的<b class='flag-5'>各向异性</b>压阻式压力传感<b class='flag-5'>器</b>,实现方向力感知

    高度排列石墨烯气凝胶,用于多功能复合材料最新进展

    石墨烯源于独特的面内蜂窝状晶格结构和sp2杂化碳原子,通过异常强的碳-碳键键合,表现出显著的各向异性电学、机械学和热学性能。
    的头像 发表于 03-12 11:44 872次阅读
    高度排列石墨烯气<b class='flag-5'>凝胶</b>,用于多功能复合材料<b class='flag-5'>最新进展</b>!

    清华大学在电子鼻传感仿生嗅闻方向取得新进展

    近日,清华大学机械系在电子鼻仿生嗅闻研究中取得新进展相关研究成果以“Sniffing Like a Wine Taster: Multip
    的头像 发表于 02-20 10:57 860次阅读
    清华大学在电子鼻传感<b class='flag-5'>器</b><b class='flag-5'>仿生</b>嗅闻方向取得<b class='flag-5'>新进展</b>

    突破!清华大学在电子鼻传感仿生嗅闻方向取得新进展

    近日,清华大学机械系在电子鼻仿生嗅闻研究中取得新进展相关研究成果以“Sniffing Like a Wine Taster: Multip
    的头像 发表于 02-20 08:36 265次阅读
    突破!清华大学在电子鼻传感<b class='flag-5'>器</b><b class='flag-5'>仿生</b>嗅闻方向取得<b class='flag-5'>新进展</b>

    各向异性导电胶原理 各向异性导电胶的工艺步骤

    各向异性导电胶(Anisotropic Conductive Adhesives,简称ACAs)是一种具有导电性的胶粘剂,可用于电子元器件的连接和封装。与传统的导电胶相比,ACAs具有更好的导电性
    的头像 发表于 01-24 11:11 2224次阅读

    两家企业有关LED项目的最新进展

    近日,乾富半导体与英创力两家企业有关LED项目传来最新进展
    的头像 发表于 01-15 13:37 632次阅读

    RFID各向异性导电胶类型和可靠性

    可以使用各向异性导电胶,焊接后可以实现芯片与基板的电信号。如果固化时间不够优化,RFID嵌体的质量就会恶化。因此,应研究各向异性导电胶材料和固化条件及其带来的键合可靠性变化。
    的头像 发表于 01-05 09:01 636次阅读
    RFID<b class='flag-5'>各向异性</b>导电胶类型和可靠性

    固态电池/锂电池最新进展

    固态锂电池(SSLB)由于比液态电解质锂离子电池具有更高的能量密度和更高的安全性,近年来备受研究人员关注。
    的头像 发表于 12-28 09:08 1507次阅读
    固态电池/锂电池<b class='flag-5'>最新进展</b>!

    语音识别技术最新进展:视听融合的多模态交互成为主要演进方向

    电子发烧友网报道(文/李弯弯)所谓“模态”,英文是modality,用通俗的话说,就是“感官”,多模态即将多种感官融合。多模态交互技术是近年来人工智能领域的一项重要创新。随着语音识别技术的发展,采用
    的头像 发表于 12-28 09:06 3446次阅读
    语音识别技术<b class='flag-5'>最新进展</b>:视听融合的多模态交互成为主要演进方向

    SDTR一种薄膜面内各向异性热导率的测量方法

    SDTR一种薄膜面内各向异性热导率的测量方法近年来,随着半导体行业的迅猛发展,半导体元件的体积急剧减小,对芯片或薄膜材料的热物性探究至关重要,这样给予针对超小尺寸的热物性探测技术提供了发展需求,而其
    的头像 发表于 12-14 08:15 458次阅读
    SDTR一种薄膜面内<b class='flag-5'>各向异性</b>热导率的测量方法