Biomimetic shape-morphing actuators with controlled bending deformation and photo-mediated 3D shape programming for flexible smart devices

变形 执行机构 弯曲 智能材料 变形(气象学) 软机器人 材料科学 结构工程 计算机科学 机械工程 复合材料 工程类 计算机图形学(图像) 人工智能
作者
Gao Tian,Rui Wen,Jianhua Ma,C. L. Fu
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier BV]
卷期号:409: 135586-135586
标识
DOI:10.1016/j.snb.2024.135586
摘要

Biomimetic soft actuators with programmable morphing behaviors and remote actuations have drawn significant attention in recent years. In this work, we present the network architecture of a four-arm crystalline shape memory polymer actuator via efficient thiol-acrylate coupling of polycaprolactone precursor bearing crosslinkable methacrylate end-groups with pentaerythritol, followed by post-approach surface chemistry of polydopamine (PDA) nanospheres coating. The excellent photothermal transfer efficiency of the coated PDA can enable rapid temperature increase over the transition temperature of polymeric matrix and optically drive the shape morphings. Combined with built-in internal stress, anisotropic polymer chain relaxation of the strained thin actuator film would generate asymmetric contractions and thus causes controlled bending deformations via surface directing of an 532 nm green laser. Beyond this, the dynamic nature of transesterification reaction also provides the actuator film with reprogrammability. Remarkably, the morphing behaviors of a flexible plane film into various soft robots including 3D airplane and chiral helix were achieved under a 300 mW/cm2 simulated light irradiation. The results presented in this study clearly provide a new method for designing actuators with spatiotemporally programmable morphing behaviors and will pave way for the construction of flexible smart devices.
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
PsyQin完成签到,获得积分10
刚刚
不做第一只做唯一完成签到,获得积分0
1秒前
米花完成签到 ,获得积分10
1秒前
J18完成签到,获得积分10
2秒前
yangjing发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
张章完成签到,获得积分10
2秒前
燮老板的账号完成签到,获得积分10
3秒前
Ryan完成签到,获得积分10
5秒前
xiaofengche完成签到,获得积分10
6秒前
怡然新梅完成签到,获得积分10
9秒前
橘子女王完成签到 ,获得积分10
9秒前
爱学习的大聪明完成签到,获得积分10
10秒前
唐僧肉臊子面完成签到,获得积分10
10秒前
biozy完成签到,获得积分10
12秒前
zzzqqq完成签到,获得积分10
13秒前
飞虎完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.1应助蓝天采纳,获得10
14秒前
整齐的飞兰完成签到 ,获得积分10
15秒前
mini完成签到,获得积分10
18秒前
clcl完成签到,获得积分10
18秒前
大气白翠完成签到,获得积分10
18秒前
只然完成签到,获得积分10
20秒前
槿曦完成签到 ,获得积分10
20秒前
YeMa完成签到,获得积分10
21秒前
平平无奇历飞雨完成签到,获得积分10
23秒前
李健应助冰霜采纳,获得10
24秒前
27秒前
水工完成签到,获得积分10
27秒前
wgqiang完成签到,获得积分10
28秒前
ferritin完成签到 ,获得积分10
29秒前
岚12完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
唐唐完成签到 ,获得积分10
30秒前
南星完成签到 ,获得积分10
31秒前
大力若男发布了新的文献求助10
32秒前
执着的诗桃完成签到,获得积分10
32秒前
lucaslucas完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
冰霜完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Comprehensive Organic Synthesis 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 6595335
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8365644
关于积分的说明 17907787
捐赠科研通 5746585
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2952681
邀请新用户注册赠送积分活动 1928003
关于科研通互助平台的介绍 1821002