这种加速驱动的机制,是基于同一光刺激触发的同一层的光膨胀(photoexpansion)和另一层的光收缩(photocontraction )。相反的响应导致协同效应,从而导致快速弯曲驱动。协同双层膜与无光片段连接,生成了宏观结构,可在辐照下经历可编程的3D折纸形状变化。
通过控制与衬底的各向异性摩擦,这些结构在宏观距离上,显示出和爬行章鱼一样的运动。
在他们的试验中,研究人员们采用了一种基于螺吡喃(spiropyran)的水凝胶材料。结果发现:双层光致动的水凝胶,可作为基本结构单元,通过简单的组合实现复杂的光响应运动。另外,由水凝胶构成的材料在光照射下会由于自由能的快速释放而迅速改变形状,并且所有的形状转换过程是高度可逆的。
这里研究的软物质系统,证明了分子工程光致动器(molecularly engineering photoactuators)模仿我们与活生物体相关功能的可能性。
上述研究成果发表在《物质》(Matter)期刊上,题为“Synergistic photoactuation of bilayered spiropyran hydrogels forpredictable origami-like shape change”。
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