由光和电场调节的自主水凝胶运动

超越简单刺激反应驱动的材料中的自主机器人功能需要开发能够在没有逐步控制的情况下完成有组织任务的功能软材料。我们报告了一种光激活和电激活水凝胶的设计，它可以捕获和运输货物，避免障碍，并在没有外部逐步控制的情况下返回。通过将两种具有不同化学取代基的光环聚合物单体合并到水凝胶中，我们创建了化学随机网络，使其在恒定电场下实现光调控的电荷反转和自主行为。此外，利用由介电非均匀性引起的电场扰动，水凝胶可以被高介电常数材料吸引，并在电场矢量的引导下自主避开低介电常数材料。本研究中探讨的光电活性水凝胶能够在恒定外部刺激下自主执行任务，这是分子设计智能机器人材料潜在发展的一个令人鼓舞的观察。