图 2. (A) 双层水凝胶致动器示意图。(B–D) 双层水凝胶的光学图像 (B)、显微图像 (C) 和 SEM 图像 (D)。
图 4. 星形 (A)、十字形 (B) 和 π 形 (C) 水凝胶致动器的照片显示尿素浓度为 9.5 mM 的酸性尿素溶液中的时间变形。
图 6. (A) 通过调节水凝胶响应部分的位置和形状来设计水凝胶致动器图案的示意图和照片。(B) 手形水凝胶装置的时间控制变形。
大多数软执行器都具有单调响应能力。即被刺激一次后只有一个反应动作。近日，科研人员通过结合含叔胺的 pH 响应层和含脲酶的非响应层，设计并制造了一种暂时响应的双层水凝胶执行器。水凝胶执行器可以实现由化学燃料（即酸性尿素溶液）驱动的程序化变形和恢复，这基本上是通过快速酸化和缓慢的氨酶促生产来恢复系统的 pH 值来调节的。驱动程度和持续时间可以简单地通过燃料水平来控制，并且重复驱动也可以通过加油来实现。此外，我们制造了几种可以显示特定图案或举起物品的水凝胶装置。这种酶促方法显示了控制聚合物水凝胶临时驱动的新可能性，这些聚合物水凝胶可能在软机器人、仿生设备和环境传感等许多领域都有用。
