具有卓越机械性能和快速近红外光响应的 4D 打印仿生软体机器人,ACS Applied Polymer Materials

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具有卓越机械性能和快速近红外光响应的 4D 打印仿生软体机器人
ACS Applied Polymer Materials ( IF 4.4 ) Pub Date : 2024-03-01 , DOI: 10.1021/acsapm.3c02936
Xuemeng Xia ₁ , Jian Meng ₁ , Jingjing Qin ₁ , Guozheng Yang ₂ , Pengyang Xuan ₁ , Yunpeng Huang ₁ , Wei Fan ₁ , Yao Gu ₁ , Feili Lai _{2,

3} , Tianxi Liu ₁

Affiliation

受自然生物体的启发，通过将三维（3D）打印与智能水凝胶相结合，有效制备了四维（4D）打印的海星仿生软机器人（SBSR）。 SBSR的主体由还原氧化石墨烯-聚( N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶(rGO-PNH)组成，具有优异的机械性能。此外，通过3D打印过程后氧化石墨烯纳米片的还原，获得了增强的光热转换效果。使用 rGO-PNH 制备的圆柱形致动器在暴露于近红外光的 20 秒内表现出向光源的弯曲和定向，从而证明了 rGO-PNH 的快速光响应性。此外，4D 打印的 SBSR 通过模仿海星的捕食行为，展示了有效的抓取、举起和释放物体的能力。这项研究将为 4D 可打印仿生软机器人中响应材料的开发及其在仿生设备和人造肌肉等领域的应用提供见解。

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更新日期：2024-03-01

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