智能变形水凝胶

智能高分子生物材料，尤其是那些具有缺陷适应性和植入人体潜力的材料，是近年来生物医学研究的重点。日前，葡萄牙阿威罗大学的一个研究团队报告了一种通用且简单的方法，可以将非热响应水凝胶转化为具有形状记忆能力的热响应水凝胶系统。

伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员已经开发出了一种新型4D水凝胶–具有随时间改变形状以响应刺激能力的3D材料–可以以预编程或按需方式响应外次变形多次触发信号。

研究人员表示，罗格斯大学的工程师开发了一种3D打印智能凝胶，可用于开发软体机器人、柔性显示器，甚至是新型军事伪装技术。

环境响应型水凝胶，又称“刺激响应”或“智能”水凝胶，因其高的含水量、弹性、渗透性、外界刺激响应性和大的变形等优点，被广泛应用于生物医学、软体机器人等领域。目前，大多数智能水凝胶的响应变形均凭借凝胶体内和体外渗透压的变化。然而，在这种渗透驱动机制下，凝胶材料的驱动力和响应速度间相互矛盾，如图1所示。要解决这一矛盾，需要从分子尺度设计并提出一种异于传统“渗透型”水凝胶的非常规驱动机制。

近年来，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料课题组研究员陈涛、张佳玮一直致力于智能变形水凝胶研究。近期，该团队成功结合水凝胶的形状记忆与驱动功能