响应性水凝胶泵的孔隙力学建模

热响应水凝胶是智能材料，当温度超过阈值时，会在亲水（溶胀）和疏水（收缩）状态之间快速切换，导致凝胶体积发生数量级的变化。对这一切换过程的动力学建模极为困难，通常需要拟合大量微观材料参数以匹配实验数据。在本文中，我们提出并验证了一种直观的宏观描述方法来刻画响应性凝胶动力学，并利用它来探索响应性水凝胶位移泵在微流控器件中的收缩、溶胀和泵送过程。最后，我们讨论了此类管状结构如何用于加速更大水凝胶智能执行器的响应时间，并开启动态形状变化的新可能性。