目前的水凝胶致动器大多存在驱动强度低、响应速度慢的问题，这主要是因为它们是由溶剂扩散引起的体积变化。

近日，受骨骼肌启发，北京航空航天大学Mingjie Liu报道了一种有机水凝胶致动器(OHA)，它将定向亲水响应网络和亲油限制网络协同地结合在一起。

文章要点

1）在OHA中，溶剂可以被限制在疏水微区内，而驱动可以通过响应网络的定向变形来完成。

2）基于机理，OHA表现出0.11 Hz的尺寸无关响应速度和47.3 kPa的致动强度，超过了传统水凝胶(< 10^-3 Hz和10^-1 kPa)。

3）利用激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)、小角X射线散射(SAXS)和差示扫描量热仪(DSC)对OHA的体积相变过程进行了微观分析。这些表征揭示了亲油网络和响应性网络是如何限制溶剂并实现各向异性驱动的。

研究认为，肌肉仿生策略可以拓宽现有的水凝胶驱动器的驱动机制，同时显著突破其天花板效率。

参考文献

Longhao Zhang, et al, High-performance organohydrogel artificial muscle with compartmentalized anisotropic actuation under micro-domain confinement, Adv. Mater..

DOI: 10.1002/adma.202202193

https://doi.org/10.1002/adma.202202193