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题名纳米海绵诱导的各向异性水凝胶的驱动行为研究
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作者
匡中文
苑苗发
刘爱萍
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机构
浙江理工大学材料科学与工程学院
浙江理工大学理学院
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出处
《浙江理工大学学报（自然科学版）》
2022年第6期821-828,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51572242)。
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文摘
高含水量的水凝胶通常机械性能差、响应单一,严重限制了其作为软体驱动器的发展。为了制备出具有多响应和优异力学性能的智能水凝胶,以纳米海绵作为骨架,将明胶水凝胶加入其中并溢出一定厚度,从而获得具有双层各向异性结构的纳米海绵/明胶复合水凝胶。结果表明:纳米海绵/明胶复合水凝胶同时具备多种溶剂响应和优异的力学性能,与纯明胶水凝胶相比,复合水凝胶的拉伸应力和压缩应力从kPa级上升到MPa级;复合水凝胶改变了原始水凝胶的各向同性结构使其具备驱动能力,可以在多种离子溶液中弯曲变形,在3 mol/L的(NH_(4))_(2)SO_(4)溶液中弯曲角度可达247°;复合水凝胶用作微流控阀门,能识别特定溶液并调控其通过阀门的速度。通过引入纳米海绵骨架有效地构造智能水凝胶的各向异性结构,并明显增强了水凝胶的力学性能和驱动能力,为智能水凝胶在微流控系统、智能驱动器和人工肌肉等领域的应用提供了新的思路。
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关键词
明胶
纳米海绵
各向异性结构
机械性能
智能驱动器
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Keywords
gelatin
nano-sponge
anisotropic structure
mechanical properties
intelligent actuator
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分类号
TB322
[一般工业技术—材料科学与工程]
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