PPy涂层光响应水凝胶

抓取百倍自重

把高机械强度与超高效光热转换集于一体，用于超快且复杂的仿生驱动。

Wei, Xianshuo · Xue, Yaoting · Sun, Ye · Chen, Lian · Chunmei, Zhang · Wu, Qijun · Peng, Shuyi · 马春新 · 刘振中 · Shaohua, Jiang · Yang, Xuxu · Seema, Agarwal · 段改改

Chemical Engineering Journal 2023

参数信息

抗拉强度（原始水凝胶）

1.21 MPa

抗拉强度（PPy涂层水凝胶）

5.12 MPa

抓取重量倍数

100

折叠速度

1285.71 °/s

技术优势

强度提升数倍

PPy涂层使抗拉强度从1.21 MPa提升到5.12 MPa，同时增强光热转换效率，让驱动器在负重时不易损坏。

能抓百倍自重

驱动装置可以抓取自身重量100倍的物体，证明其输出力强大，适合需要大力输出的软体机器人。

响应速度极快

折叠速度达到1285.71°/s，远高于传统水凝胶驱动器，满足快速动作需求。

可编程复杂变形

电纺纳米纤维的取向得以保持，从而实现预先设计的复杂三维形变，例如模拟仰卧起坐和爬行。

应用场景

• 光响应水凝胶：可直接用作光控抓手或驱动器，替代依赖电热或气动的传统响应材料。
• 软体机器人：用于制作软体机器人夹爪，可抓取自重100倍的物体并快速动作。
• 仿生驱动：模仿生物运动，如仰卧起坐和连续爬行，适合研究仿生驱动机制。
• 智能致动器：响应光信号输出力和运动，无需电路或电池，可作为智能驱动元件。
• 柔性机器人：制成柔性膜片，可集成到柔性机器人中实现可编程复杂变形。