【摘 要】
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水凝胶以其高弹性和刺激响应性能,在柔性驱动器领域得到广泛的应用。传统光交联制备的水凝胶结构均一,难以实现复杂可控驱动,而多相复合水凝胶材料又面临界面失效的问题,这严重限制了水凝胶驱动器的应用范围。本论文论述了两种界面交联反应用以构筑水凝胶与基材的强粘附界面,以提高粘附性能以突破水凝胶驱动器的应用瓶颈:（1）首先,基于界面光交联,构筑具有刺激响应性能的水凝胶/弹性体复合驱动器。设计包括对弹性体进行化
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水凝胶以其高弹性和刺激响应性能,在柔性驱动器领域得到广泛的应用。传统光交联制备的水凝胶结构均一,难以实现复杂可控驱动,而多相复合水凝胶材料又面临界面失效的问题,这严重限制了水凝胶驱动器的应用范围。本论文论述了两种界面交联反应用以构筑水凝胶与基材的强粘附界面,以提高粘附性能以突破水凝胶驱动器的应用瓶颈:（1）首先,基于界面光交联,构筑具有刺激响应性能的水凝胶/弹性体复合驱动器。设计包括对弹性体进行化学改性和在弹性体表面原位聚合水凝胶。在湿气与近红外光的交替作用下,能够实现复合驱动器的双向弯曲驱动,并且在重复形变中不会出现界面失效。（2）其次,基于电化学诱导的物理交联反应,实现水凝胶的界面粘附,构筑具有刺激响应性能的水凝胶复合驱动器。利用在电化学反应所产生的金属离子（Fe3+）在电场的作用下发生的迁移,并与水凝胶基质中功能性基团发生配位作用形成的离子交联网络,改善水凝胶的机械性能和粘附相互作用。同时,将具有刺激响应性能的水凝胶进行模块化组装,通过调控环境p H值,即可实现水凝胶驱动器的定向驱动。以上研究为构建具有强粘附界面的水凝胶驱动器提供了新思路,促进其在柔性机器人、传感器等领域的应用。
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