梯度自感知驱动水凝胶

驱动与传感一体

兼具超快热响应驱动与高灵敏应变传感,单一水凝胶即可实现形变与触觉反馈。

Liu, He · Li, Deliang · Zhiwei, Fu · Liu, Ruonan · Liu, Yiying · Yixuan, Han · Yanpeng, Wang · Zhao, Yue · Cui, Xiaoyu · 田野

Nano-Micro Letters 2024

参数信息

热响应驱动速度
21 ° s⁻¹
光热效率提升
3.7 °C s⁻¹
应变系数
3.94
响应时间
140 ms

技术优势

驱动超快

梯度网络结构通过润湿性差异法引入亲水差异,赋予水凝胶21° s⁻¹的热响应驱动速度,远超常规双层水凝胶。

感知灵敏

在600%的宽应变范围内应变系数达3.94,响应时间仅140 ms,可用于精确的人体运动和生理信号检测。

光热增强

MoO₂纳米片的快速沉淀引入光热转换能力,在808 nm近红外下光热效率提升3.7 °C s⁻¹,驱动能量来源更高效。

可编程形变

海藻酸钠与Ca²⁺的局部交联赋予水凝胶可编程变形和信息显示能力,适用于多种软体驱动器。

应用场景