Heterogeneous Interface Interlocking Hydrogel by Harnessing Cellulose Scaffold for Robust and Controllable Soft Actuators

联锁 材料科学 脚手架 执行机构 纤维素 接口(物质) 纳米技术 软机器人 自愈水凝胶 复合材料 生物医学工程 机械工程 化学工程 计算机科学 高分子化学 工程类 人工智能 毛细管数 毛细管作用
作者
Yuying Song,Zhouyang Hu,Sanwei Hao,Changyou Shao,Yangyang Xia,Chao Wang,Jing Zhang,Wenting Yu,Peng Fu,Hailin Cong,Jun Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (37) 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202509712
摘要

Abstract Stimuli‐responsive hydrogels hold significant promise for human‐machine communication and soft actuators. However, conventional hydrogels, lack inherent rigidity and render them incapable of withstanding the external stress concentration, leading to severe structural destruction. To address this limitation, a structurally integrated hydrogel (SIG) based on a coordination bonding‐assisted heterostructure design is developed, combining a soft PEDOT:PSS/polyacrylic acid hydrogel layer and a rigid TEMPO‐oxidized bacterial cellulose layer for controllable soft actuators. Notably, molecular dynamics simulation reveals that the abundant interface interlocking on cellulose scaffold effectively mitigates crack propagation and optimizes structural integrity. The resulting SIG thus exhibits exceptional mechanical performance, including desirable puncture resistance (4.42 N), superior tearing tolerance (289.24 kJ m −2 ), and remarkable deformation stability (40 000 cycles). Meanwhile, the heterostructure design contributes to the programmable and reversible auto‐deformation (≈120 s) and shape memory (flower and gripper). Furthermore, the integration of hydrogel with screen‐printed Ag interdigital electrodes enables the development of a smart gripper device capable of providing continuous haptic feedback, enhancing its functionality in interactive applications. It is envisioned that this work would open up new avenues for the development of the impact and vibration resistance material and offers a novel perspective on versatile soft machines.
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
顺心寄容完成签到,获得积分10
刚刚
SDS完成签到 ,获得积分10
1秒前
羽化成仙完成签到 ,获得积分10
2秒前
辰辰完成签到 ,获得积分10
2秒前
充电宝应助六六采纳,获得10
7秒前
LuciusHe完成签到,获得积分10
7秒前
所所应助尊敬的灰狼采纳,获得10
8秒前
魔幻幻桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
Dlan完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
赘婿应助gjww采纳,获得30
12秒前
14秒前
16秒前
18秒前
huluwa完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
流觞完成签到 ,获得积分10
22秒前
晨晨完成签到 ,获得积分10
22秒前
六六发布了新的文献求助10
22秒前
yang发布了新的文献求助10
23秒前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
26秒前
快乐的千兰完成签到 ,获得积分10
28秒前
ilk666完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
Lorry完成签到 ,获得积分10
37秒前
37秒前
40秒前
李彦完成签到,获得积分10
43秒前
韶邑发布了新的文献求助10
43秒前
科研通AI6.4应助gjww采纳,获得10
45秒前
EvianLee完成签到 ,获得积分10
45秒前
醒了没醒醒完成签到 ,获得积分10
48秒前
apckkk发布了新的文献求助80
52秒前
53秒前
yang完成签到,获得积分10
53秒前
53秒前
JamesPei应助六六采纳,获得10
54秒前
onetree完成签到 ,获得积分10
54秒前
思维隋完成签到 ,获得积分10
55秒前
57秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7298204
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916621
关于积分的说明 18879477
捐赠科研通 6963240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210642
关于科研通互助平台的介绍 2379958
邀请新用户注册赠送积分活动 2187125