Gradient‐Structured Hydrogel with Integrated Actuation and Strain Sensing for Biomimetic Robotics

软机器人 材料科学 纳米技术 机器人学 人工肌肉 软质材料 导电体 仿生学 机器人 执行机构 纳米复合材料 人工智能 计算机科学 智能材料 机械工程 工作(物理) 夹持器 变形(气象学) 磁性 生物相容性材料 适应(眼睛) 磁芯 托换 软物质 灵敏度(控制系统) 仿生材料 拉伤 电阻和电导
作者
Xin Jing,Ye-qing Xu,Jiazhou Zeng,Peiyong Feng,Shitao Li,Hao-Yang Mi
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202524820
摘要

Abstract The development of soft robotics that integrates autonomous motion and real‐time sensing remains challenging due to the irreconcilability of these functions in homogeneous materials. Inspired by natural symbiotic systems, a conductive nanocomposite hydrogel is developed that achieved a synergistic combination of magnetic actuation and built‐in strain‐sensing capabilities through a facile magnetic‐field‐induced assembly strategy that creates a gradient distribution of Fe 3 O 4 @MXene nanohybrids within the hydrogel network. The resulting hydrogel exhibits a comprehensive set of properties underpinning this synergy: good conductivity (2.6 mS cm −1 ), high strain sensitivity (gauge factor of 6), a broad strain response range (0–580%), and excellent fatigue resistance (500 cycles), along with a fast magnetic actuation speed of 30° s −1 . The core advance is that actuation and sensing work in concert within a single material, allowing it to execute programmed deformation while simultaneously monitoring its own motion in real‐time, which is vividly showcased through biomimetic applications, such as a gripper that adjusts its grip upon sensing and a crawler that can track its own movement. This work provides a paradigm for creating intelligent soft matter with innate feedback loops, opening transformative avenues in adaptive soft robotics, biomedicine, and human‐machine interaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李栖迟完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
樂乐发布了新的文献求助10
2秒前
上官若男应助Bandage采纳,获得10
2秒前
2秒前
hxy完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
赵卓发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
图图发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
奇异果熊猫人完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
77发布了新的文献求助10
6秒前
上官若男应助HQ采纳,获得10
6秒前
Orange应助炙热笑旋采纳,获得10
6秒前
7秒前
tleeny发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2应助焱鑫采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助焱鑫采纳,获得20
7秒前
科研通AI2S应助娇娇采纳,获得10
7秒前
8秒前
英姑应助LL采纳,获得10
8秒前
虚毅完成签到,获得积分20
8秒前
如果应助漫天繁星采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助AOO采纳,获得10
8秒前
徐点点完成签到,获得积分10
9秒前
bkagyin应助楼下太吵了采纳,获得10
10秒前
三毛完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
12秒前
12秒前
鱼e完成签到,获得积分10
13秒前
李健应助miness采纳,获得10
13秒前
我是老大应助红颜如梦采纳,获得10
13秒前
开心孟发布了新的文献求助10
13秒前
斯文败类应助gshsj采纳,获得10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rutherford's Vascular Surgery and Endovascular Therapy, 2‑Volume Set, 11th Edition 480
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7665232
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235255
关于积分的说明 19872187
捐赠科研通 7234343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283354
关于科研通互助平台的介绍 2442260
邀请新用户注册赠送积分活动 2284476