相分离形状记忆水凝胶

常温触发且延迟可控

该水凝胶通过相分离控制形状恢复动力学，实现了在自然环境下自主触发且恢复起始时间可编程的特性，解决了现有材料依赖外部刺激或无法主动控制的矛盾。

Ni, Chujun · 陈迪 · Yu, Yin · Wen, Xin · Chen, Xiaolan · Cheng-Yang, Chen · Chen, Guancong · Sun, Zhuo · Wen, Jihang · Jiao, Yurong · Wang, Chunyang · Wang, Ning · 孔祥兴 · Deng, Shihong · 申有青 · 肖锐 · 晋秀明 · Li-Jun, Jin · 孔学谦 · Zhao Q. · 谢涛

Nature 2023

技术优势

恢复起始可编程延迟

通过改变器件编程时的相分离程度，可调控水凝胶内部的质量扩散路径，从而将恢复起始时间延迟数分钟到数十分钟，实现时间上的主动控制。

可4D打印成型

水凝胶前驱体溶液可通过直写打印成型，编程后的形状记忆行为与打印结构相结合，为复杂几何形状的一步制造提供可能。

应用场景

• 软体机器人：为软体机器人提供无需外界能量输入的自变形驱动，且变形启动时间可按需设定。
• 植入式医疗器件：体内常温触发形变，无需加热或光照，避免组织损伤，且延迟恢复便于术中操作。
• 4D打印：前驱体溶液可打印，打印后自发变形，实现从打印结构到功能结构的转变。