微畴限域有机水凝胶

响应快似骨骼肌

以疏水微畴内的区域化定向网络变形替代溶剂扩散驱动，摆脱了传统水凝胶驱动在速度与力量上的固有瓶颈。

Zhang, Longhao · Yan, Hao · Zhou, Jiajia · Zhao, Ziguang · Huang, Jin · Chen, Lie · Ru, Yunfei · 刘明杰

Advanced Materials 2023

参数信息

驱动频率

0.11 Hz

举重能力

85

技术优势

响应快过传统百倍

驱动频率0.11 Hz，为传统溶剂扩散驱动水凝胶（<10⁻³ Hz）的110倍，响应速度大幅提升。

力气够大

可举起超过自身体重85倍的重量，克服了传统水凝胶致动强度弱的缺点。

尺寸不受限

该设计实现了高响应速度、高驱动强度与大材料尺寸的结合，使水凝胶致动器能够与骨骼肌性能相媲美。

应用场景

• 软体机器驱动：替代传统慢速水凝胶，让软体机器人获得快速、有力的驱动。
• 人工肌肉：性能可比骨骼肌，有望用于高性能人工肌肉。
• 仿生致动器：仿骨骼肌设计，可制备结构尺寸更大的仿生致动器。
• 可穿戴柔韧驱动：响应快、力量足，适合可穿戴设备中的柔韧驱动模块。