Gonflement rapide des hydrogels réactifs chimiquement par diffusiophorèse

La libération induite par l'acide des ions stockés des hydrogels d'acide polyacrylique (avec une surface libre entièrement perméable à l'ion et à l'acide) a été observée pour augmenter la pression osmotique du gel, ce qui entraîne un gonflement rapide plus rapide que le taux d'absorption par le solvant caractéristique du gel. L'équilibrage subséquent de la concentration d'ion diffusant à travers la surface du gel diminue la pression osmotique. Ensuite, le gel gonflé se contracte, complétant ainsi un cycle d'action. Nous développons une théorie poroélastique continue qui explique les expériences en introduisant un mécanisme de ``diffusiophorèse de gel`` : la répulsion stérique entre les polymères de gel et les ions libérés peut induire une intake de solvant diffusio-osmotic compensée par l'expansion diffusiophorétique du réseau de gel qui s'arrête lorsque le gradient d'ion disparaît. Pour des applications allant de l'administration de médicaments à la robotique douce, l'ingénierie de la diffusiophorèse de gel peut permettre des hydrogels sensibles aux stimuli avec des taux de déformation amplifiés et une puissance de sortie.