3D打印與靜電紡絲相結合,實現快速響應和增強水凝膠致動器的可設計性

引言
多孔結構已成為形狀變形水凝膠實現快速響應的重要突破 。 然而, 通常這些多孔致動器所獲得的3D形狀單調而單一 。 本文通過結合“靜電紡絲”和“3D打印”兩種技術, 開發了一種簡單而通用的方法, 可以生成具有快速變形和性能增強的3D設計性可變形水凝膠 。 在有介孔結構的電紡膜上通過刺激響應, 調節由膨脹/收縮引起的平面及層間內應力, 從而指導電紡膜的變形行為以適應環境的變化 。 通過該法, 一系列快速變形的水凝膠致動器擁有了各種獨特的響應行為, 包括3D結構的可逆/不可逆形成, 3D管的折疊以及具有多低能態的3D結構的形成 。 值得注意的是, 雖然聚(N-異丙基丙烯酰胺)被選為本研究的模型系統, 該法同樣適用于其他刺激響應水凝膠, 這豐富了快速變形水凝膠致動器的應用前景 。
成果簡介
近日, 浙江大學的計劍教授和德國拜羅伊特大學的Seema Agarwal(共同通訊)在Adv. Funct. Mater.上發表了一篇題為“Combining 3D Printing with Electrospinning for Rapid Respo