Programmable Sponge for Hydro‐Active Morphing Module with Light Weight and High‐Volume Change

作者
Hajun Lee,Tianyu Yu,Mingjie Zheng,David Jourdan,Yuxuan Sun,Lining Yao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202519611
摘要

Abstract Sponge materials offer a unique combination of porosity, flexibility, compressibility, and responsiveness, yet their potential as primary elements in shape‐morphing systems remains underexplored. Here, a modular shape‐morphing platform constructed entirely from pre‐compressed cellulose sponges, referred to as “foambots” is presented. Each block is geometrically patterned to induce anisotropic swelling, enabling programmable volumetric morphing upon hydration without external power or electronics. By stacking and orienting foambots in designed configurations, complex 3D structures capable of untethered transformation in aquatic environments are created. The large volumetric expansion (≈1:10 before and after morphing) allows for a unique compact form for easy transport and deployment. How key design parameters (block length, hole position, and orientation) govern bending behavior are systematically investigated, and inverse design strategies to achieve target geometries are demonstrated. Using this approach, two functional applications are realized, leveraging foambots's programmable large volumetric expansion for deployable floating structures: a wearable flotation module that wraps around the user's limb, and a self‐propelling boat capable of expanding ≈463% of its original size when deployed, autonomous deploying, and traveling on water. These results establish cellulose sponge as a unique, sustainable material for morphing applications and introduce a scalable, low‐cost strategy for creating deployable and reconfigurable soft structures.
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
在水一方应助半夏采纳,获得10
1秒前
李媛媛发布了新的文献求助30
1秒前
活泼访文完成签到 ,获得积分10
2秒前
所所应助我想进步采纳,获得10
3秒前
你猜完成签到,获得积分10
3秒前
酷波er应助lili888采纳,获得10
5秒前
徐涵完成签到 ,获得积分10
6秒前
桐桐应助可爱花瓣采纳,获得10
8秒前
小麦完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
hulele完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
英俊平文发布了新的文献求助10
12秒前
aodilee完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
11111111发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
LG发布了新的文献求助10
15秒前
慕念发布了新的文献求助10
15秒前
iris完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
李二斤应助鹤昀采纳,获得10
17秒前
Carol完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
巫马尔槐发布了新的文献求助20
18秒前
iris发布了新的文献求助10
18秒前
田様应助杉杉采纳,获得10
18秒前
18秒前
汉堡包应助清脆剑采纳,获得10
19秒前
19秒前
天天快乐应助双余采纳,获得10
22秒前
可爱花瓣发布了新的文献求助10
23秒前
淡定映之发布了新的文献求助10
23秒前
orixero应助LG采纳,获得10
24秒前
Sunshine发布了新的文献求助30
25秒前
小红薯完成签到,获得积分10
26秒前
哒哒哒完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6455450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8266069
关于积分的说明 17617963
捐赠科研通 5521604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904927
邀请新用户注册赠送积分活动 1881636
关于科研通互助平台的介绍 1724588