自调节光响应异质PNIPAM水凝胶致动器
软凝聚态物质
2024-12-17 v1 应用物理
摘要
自调节致动器利用材料智能实现复杂形变和动力学，代表了自动化软体机器人的重要进展。然而，对自调节软致动器，特别是使用简化致动模块（如单向光束）的研究仍然有限。本文提出了一种基于聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)异质水凝胶的自调节致动器设计范式，其中自调节形变由固定近红外激光驱动。通过利用PNIPAM水凝胶及其与还原氧化石墨烯(rGO)整合的水凝胶的不同响应性，我们开发了三种异质水凝胶构型：上下、并排和混合。这些设计实现了软水凝胶致动器中复杂的仿生形变，类似于弯曲的手指或灵活的工业机械臂，全部由单个固定激光源驱动。这些提出的异质设计和驱动策略利用材料智能创建具有增强自主性的软致动器，为软自动化、自适应系统和生物医学应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2412.11688,
title = {Self-regulated photoresponsive heterogeneous PNIPAM hydrogel actuators},
author = {Jingxuan Li and Jiaqi Miao and Alan C. H. Tsang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.11688},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 13 figures