Fabrication of Asymmetric Tubular Hydrogels through Polymerization-Assisted Welding for Thermal Flow Actuated Artificial Muscles

材料科学 人工肌肉 流体学 机械工程 杰纳斯 聚合 智能材料 软机器人 纳米技术 微流控 计算机科学 复合材料 执行机构 聚合物 工程类 电气工程 人工智能
作者
Huijuan Lin,Shuanhong Ma,Bo Yu,Meirong Cai,Zijian Zheng,Feng Zhou,Weimin Liu
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:31 (12): 4469-4478 被引量:48
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.9b00965
摘要

By nature, diversified motions in most muscle systems are accompanied by fluid transportation. Inspired by the fluid-induced actuation behavior of Urechis unicinctus, we introduce a two-step fixed-site selective surface catalytically initiated radical polymerization strategy to prepare asymmetric thermoresponsive hydrogel tubes (as-TRTs) containing the responsive PNIPAAmx-PAAy part and nonresponsive PAMx-PAAy part with perfect interface fusion, including uniform structure (I), Janus structure (II), and block structure (III). In a typical case, we can easily obtain three kinds of multiple-channel as-TRTs with complex geometries by using multiple wires as a growth template and three kinds of TRTs with patterned, thread, and spiral structures. Meanwhile, the as-TRTs can achieve dynamic bending based on the generated interface stress difference from up to 7 times modulus value change for its thermoresponsive part upon immersing the tubes into a hot water bath or injecting the hot fluid into the channels. The prepared as-TRTs can bend or twist depending on their flexible geometric design. Devices made with these asymmetric hydrogel tubes can capture/release or lift objects both underwater and in air, convert thermal stimulation to the transportation capability of the fluid, gas or mix different kinds of liquids, and act as intelligent multichannel fluidic switchers. The current work is highly anticipated to open new frontiers for developing stimuli-responsive "smart" soft robots.
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
dd完成签到,获得积分10
刚刚
windows完成签到,获得积分20
刚刚
jialin完成签到 ,获得积分10
刚刚
秋心完成签到 ,获得积分10
1秒前
Doreen完成签到,获得积分10
1秒前
小白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Karvs完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
yl完成签到,获得积分10
2秒前
II完成签到,获得积分10
2秒前
徐若楠完成签到,获得积分10
3秒前
欧大大完成签到,获得积分10
3秒前
缥缈谷冬完成签到,获得积分10
3秒前
晚风完成签到,获得积分10
3秒前
科研小白完成签到,获得积分10
3秒前
Cyndilovetodrink完成签到,获得积分10
3秒前
wangyanyan完成签到,获得积分10
3秒前
子通完成签到,获得积分10
4秒前
江河日山完成签到,获得积分10
4秒前
观郁完成签到,获得积分10
4秒前
孔乙己发布了新的文献求助10
4秒前
WangSiya完成签到,获得积分10
5秒前
llllll发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
看不见的蛋炒饭完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
潇洒的惋清的应助被hhhhhhan616采纳,获得10
7秒前
迅速的新竹完成签到,获得积分10
7秒前
查理刘完成签到,获得积分20
7秒前
TN完成签到 ,获得积分10
7秒前
Llzaj完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2的应助被vilheim采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
金金金金完成签到,获得积分10
9秒前
10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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CODESSA 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 530
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7858426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9376624
关于积分的说明 20705552
捐赠科研通 7457322
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3346504
关于科研通互助平台的介绍 2488795
邀请新用户注册赠送积分活动 2370863