3D打印与静电纺丝相结合,实现快速响应和增强水凝胶致动器的可设计性

引言
多孔结构已成为形状变形水凝胶实现快速响应的重要突破 。 然而, 通常这些多孔致动器所获得的3D形状单调而单一 。 本文通过结合“静电纺丝”和“3D打印”两种技术, 开发了一种简单而通用的方法, 可以生成具有快速变形和性能增强的3D设计性可变形水凝胶 。 在有介孔结构的电纺膜上通过刺激响应, 调节由膨胀/收缩引起的平面及层间内应力, 从而指导电纺膜的变形行为以适应环境的变化 。 通过该法, 一系列快速变形的水凝胶致动器拥有了各种独特的响应行为, 包括3D结构的可逆/不可逆形成, 3D管的折叠以及具有多低能态的3D结构的形成 。 值得注意的是, 虽然聚(N-异丙基丙烯酰胺)被选为本研究的模型系统, 该法同样适用于其他刺激响应水凝胶, 这丰富了快速变形水凝胶致动器的应用前景 。
成果简介
近日, 浙江大学的计剑教授和德国拜罗伊特大学的Seema Agarwal(共同通讯)在Adv. Funct. Mater.上发表了一篇题为“Combining 3D Printing with Electrospinning for Rapid Respo