罗格斯大学研究人员通过3打印制备出可以在水下移动的智能凝胶

可在水下行走的人形3D打印水凝胶

来自罗格斯大学新布朗斯维克校区（New Brunswick Campus）的工程师创造了一种3D打印的智能凝胶，这种凝胶可以在水下行走，还可以抓住物体并将它们移动。

该创造可能会引领模仿章鱼这样的软体机器人的出现，它们可以在水下行走，即使碰到东西也不会对他们造成损坏。它还可以用作人造心脏、胃和其它肌肉，以及用于诊断疾病、检测和输送药物及执行水下检查的设备。

诸如智能凝胶之类的软材料是非常灵活的，通常比硬材料的制造成本低，并且可以小型化。与机械上复杂的硬件设备相比，由软材料制成的设备通常易于设计和控制。

机械和航空航天工程系的助理教授Howon Lee说到：“我们的3D打印智能凝胶在生物医学工程中具有巨大潜力，因为它与含有大量水分的人体内组织非常相像，并且非常的柔软。它可以用于不同类型的模拟像章鱼这种水生生物的水下设备。”

该研究近期发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志上，重点介绍了一种3D打印的水凝胶，该产品在被电力激活时会产生移动并改变形状。尽管水凝胶的含水量超过70％，但它仍然能保持固态，并且在人体、尿布、隐形眼镜、Jell-O和其他许多物品中都可以找到它的踪影。

在3D打印水凝胶的过程中，光线投射在光敏溶液上促使其变成凝胶。Howon Lee说：“将水凝胶置于电解质溶液中，两根通电的细导线用于触发凝胶运动：向前走、掉头、抓取和移动物体。” 团队创造的人形可移动水凝胶高约1英寸。

智能凝胶运动的速度是通过改变其尺寸来控制的（薄的比厚的移动更快）。并且凝胶可根据电解质溶液和电场的强度而弯曲或改变形状。Howon Lee说到，凝胶类似于收缩的肌肉，因为它由柔软的材料制成，含水量超过70％，并对电刺激作出反应。

Howon Lee说到：“这项研究展示了3D打印技术如何扩大这种智能凝胶的设计、尺寸和功能，我们的微型3D打印技术使我们能够创造前所未有的动作。”

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