浙江大学《Nature》：形状记忆水凝胶！

浙江大学《Nature》：形状记忆水凝胶！

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浙江大学谢涛教授和赵骞教授团队在形状记忆材料领域取得重大突破，成功开发出一种四维可打印的形状记忆水凝胶。这种水凝胶通过相分离进行操作，其形状变化动力学由内部质量扩散控制，而不是通过用于普通形状记忆聚合物的热传输。这一突破性的发现为解决自然触发和可控变形之间的矛盾提供了新的途径。

在一项最新研究中，浙江大学谢涛教授和赵骞教授成功开发出一种四维可打印的形状记忆水凝胶，实现了自然触发和可控变相的耦合。这种水凝胶通过相分离进行操作，其形状变化动力学由内部质量扩散控制，而不是通过用于普通形状记忆聚合物的热传输。这一突破性的发现为解决自然触发和可控变形之间的矛盾提供了新的途径。

这项研究的目的是实现SMP的可控自然触发，从而摆脱传统SMP对热相变的依赖。为此，研究人员设计了一种水性光固化树脂，主要由丙烯酸、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）、光引发剂和水组成。经过光固化处理后，材料将被浸泡在醋酸钙溶液中，然后在去离子水中浸泡两周，使其处于平衡溶胀状态。在这个过程中，目标水凝胶将逐渐吸收水分并膨胀，形成柔软的弹性状。

在实际应用中，这种具有可调恢复开始的自然触发形状记忆聚合物可以显著降低设备实现的障碍。例如，它可以应用于软机器人、医疗设备、航空航天和柔性电子产品的制造过程中。此外，由于恢复起始延迟可以通过改变相分离程度的方式进行编程，因此这种水凝胶还具有较高的灵活性和可定制性。