هيدروجيل معزز استجابة للضوء لتشغيل الروبوتات اللينة

الهيدروجيلات المستجيبة للضوء هي مواد ذكية تستجيب لتنبيهات الضوء الخارجية. عند تعرضها للضوء، تنكمش عن طريق إطلاق الماء، مما يمكّن من التشغيل غير الغازي والفعال من حيث التكلفة، والتحكم عن بُعد. تجعل قدرتها على التكيف مع معلمات الضوء مثل الشدة، الاتجاه، الطول الموجي، ومدة الإشعاع هذه المواد مثالية لتطوير مشغلات الروبوتات اللينة. ومع ذلك، تواجه مشغلات الهيدروجيل العديد من التحديات بسبب الخصائص الميكانيكية الضعيفة، وتعقيد التصنيع، ومخاوف التوافق الحيوي. لمعالجة هذه القيود، يقدّم هذا البحث مشغلاً مركبًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد من الإيلاستومر/الهيدروجيل مدفوعًا بالضوء. يجمع المشغل الضوئي اللين بين TangoPlus، مادة الطباعة ثلاثية الأبعاد المرنة، مع هيدروجيل بولي (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) المبتكر مع الجزيء الفوتوكرومي سبيروبيرين. تشمل المساهمات الرئيسية للدراسة تحقيقًا في النماذج الأولية التي تُظهر تكاملًا ميكانيكيًا معززًا، حيث يتم إظهار أن سمك الهيدروجيل ومدة التصلب تؤثر على استجابة انكماش المشغل بطريقة يمكن التنبؤ بها. علاوة على ذلك، يتم اقتراح إثبات مفهوم لآلية قبض ثلاثية الأبعاد لإظهار إمكانية تطبيق المشغل.