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大自然為開發可以驅動、變形和移動的智能材料提供了豐富的靈感和優雅的范例 。 生物體的一項顯著能力是根據刺激調整它們的形狀或位置 。 植物器官的程序性變形或運動主要由細胞的吸水/脫水驅動 ， 而軟體動物的多功能運動則基于肌肉的收縮/伸展 。 了解這些變形和運動行為的一般原理可以為軟機器人、柔性電子、生物醫學設備等帶來顛覆性技術 。 作為一種智能材料 ， 與軟生物組織具有高度相似性和對外部刺激的不同反應的水凝膠是一種構建軟執行器和機器人的理想人選 。
該論文的目的是概述水凝膠可控變形和運動的基本原理 ， 重點介紹相應軟執行器和機器人的結構設計和響應功能 。 近年來 ， 隨著對自然生物體工作原理的日益了解以及制造技術的重大革命 ， 該領域得到了迅速發展 ， 以設計具有所需結構的仿生水凝膠系統 。 在多項開創性工作的基礎上 ， 已經開發出多種變形水凝膠和軟致動器/機器人 ， 從雙層水凝膠的彎曲和折疊變形到非歐幾里德水凝膠表面的自成型 ， 以及從熱驅動雙層凝膠“手”到電驅動聚電解質凝膠“蠕蟲” 。 這些變形水凝膠在生物醫學和工程領域表現出積極的功能和廣泛的應用 。
相關論文以題為Programmable Morphing Hydrogels for Soft Actuators and Robots: From Structure Designs to Active Functions發表在《Acc. Chem. Res.》期刊上 。 通訊作者是浙江大學吳子良教授 ， 共同作者是鄭強教授等人 。 參考文獻：doi.org/10.1021/acs.accounts.2c00046【日立|用于軟執行器和機器人的可編程變形水凝膠：從結構設計到主動功能】
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