أجهزة الهيدروجيل المستجيبة للمؤثرات الوظيفية عن طريق الطي الذاتي

نحن نصف نهجًا فوتوليثوغرافيًا لإنشاء أجهزة هيدروجيل ميكروسكالية وظيفية تستجيب للمؤثرات، وتطوى ذاتيًا باستخدام مفاصل رقيقة متقاطعة وتحكم سميكة متقاطعة بالكامل. تتكون الهيدروجيل من بولي (N-إيزوبروبيل أكريلاميد-كـ-حمض الأكريليك) (pNIPAM-AAc) بخصائص استجابة للمؤثرات قابلة للعكس أقل بقليل من درجات الحرارة الفسيولوجية. نوضح أنه يمكن تشكيل مجموعة متنوعة من الهياكل ثلاثية الأبعاد وتحريكها بشكل عكسي بواسطة درجة الحرارة أو الرقم الهيدروجيني. قمنا بتوصيف خصائص الانتفاخ والخصائص الميكانيكية لـ pNIPAM-AAc تجريبيًا وطورنا نموذجًا للعناصر المحدودة لتبرير الطي الذاتي وتغير ذلك مع سمك المفصل ونسبة الانتفاخ. أخيرًا، نسلط الضوء على تطبيقات هذا النهج في إنشاء أجهزة وظيفية مثل كبسولات بوليمرية تطوى ذاتيًا، ومقابض ميكروية غير مثبتة، وأنظمة مرايا ميكروية موجهة حراريًا.