作为最重要的各向异性智能材料之一，双层刺激响应驱动水凝胶已证明其在软体机器人、人造肌肉、生物传感器和药物输送方面的广泛潜力。然而，它们通常可以在一种外部刺激下提供简单的单驱动过程，这严重限制了它们的进一步应用。在此，我们通过在双层水凝胶的聚（丙烯酸）（PAA）水凝胶层上进行局部离子交联，开发了一种新的各向异性水凝胶致动器，用于在单一刺激下连续两级弯曲。在 pH = 13 下，离子交联的 PAA 网络会经历收缩（-COO−/Fe3+ 络合）和膨胀（吸水）过程。作为 Fe3+ 交联 PAA 水凝胶 (PAA@Fe3+) 与非溶胀聚 (3-(1-(4-vinylbenzyl)-1H-imidazol-3-ium-3-yl)propane-1-sulfonate) (PZ ) 水凝胶，所制备的 PZ-PAA@Fe3+ 双层水凝胶表现出明显的快速和大幅度双向弯曲行为。这种连续的两阶段驱动，包括弯曲方向、角度和速度，可以通过 pH 值、温度、水凝胶厚度和 Fe3+ 浓度来控制。此外，手工图案化 Fe3+ 与 PAA 交联使我们能够实现各种复杂的 2D 和 3D 形状转换。我们的工作提供了一种新的双层水凝胶系统，可以在不切换外部刺激的情况下执行顺序两级弯曲，这将激发可编程和多功能水凝胶致动器的设计。所制备的 PZ-PAA@Fe3+ 双层水凝胶表现出明显的快速和大幅度双向弯曲行为。这种连续的两阶段驱动，包括弯曲方向、角度和速度，可以通过 pH 值、温度、水凝胶厚度和 Fe3+ 浓度来控制。此外，手工图案化 Fe3+ 与 PAA 交联使我们能够实现各种复杂的 2D 和 3D 形状转换。我们的工作提供了一种新的双层水凝胶系统，可以在不切换外部刺激的情况下执行顺序两级弯曲，这将激发可编程和多功能水凝胶致动器的设计。所制备的 PZ-PAA@Fe3+ 双层水凝胶表现出明显的快速和大幅度双向弯曲行为。这种连续的两阶段驱动，包括弯曲方向、角度和速度，可以通过 pH 值、温度、水凝胶厚度和 Fe3+ 浓度来控制。此外，手工图案化 Fe3+ 与 PAA 交联使我们能够实现各种复杂的 2D 和 3D 形状转换。我们的工作提供了一种新的双层水凝胶系统，可以在不切换外部刺激的情况下执行顺序两级弯曲，这将激发可编程和多功能水凝胶致动器的设计。和 Fe3+ 浓度。此外，手工图案化 Fe3+ 与 PAA 交联使我们能够实现各种复杂的 2D 和 3D 形状转换。我们的工作提供了一种新的双层水凝胶系统，可以在不切换外部刺激的情况下执行顺序两级弯曲，这将激发可编程和多功能水凝胶致动器的设计。和 Fe3+ 浓度。此外，手工图案化 Fe3+ 与 PAA 交联使我们能够实现各种复杂的 2D 和 3D 形状转换。我们的工作提供了一种新的双层水凝胶系统，可以在不切换外部刺激的情况下执行顺序两级弯曲，这将激发可编程和多功能水凝胶致动器的设计。



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