材料科学与工程学院隋坤艳教授课题组在Science Advances发表论文

新闻网讯 近日，材料科学与工程学院隋坤艳教授课题组在刺激响应水凝胶领域取得重要进展，相关成果以“Dual-gradient enabled ultrafast biomimetic snapping of hydrogel materials”为题发表在国际顶级期刊《Science》子刊《Science Advances》(2019,5:eaav7174.DOI: 10.1126/sciadv.aav7174），该期刊SCI影响因子为11.511。该论文共同第一作者为博士后范汶鑫和硕士研究生单彩云，通讯作者为我校隋坤艳教授和复旦大学聂志鸿教授，我校材料科学与工程学院为论文第一作者单位和通讯作者单位。

受限于溶剂较慢的扩散速度，刺激响应凝胶通常只能进行缓慢的形变，限制了其在工程中的应用范围。受自然界中捕蝇草快速捕捉昆虫现象的启发，隋坤艳课题组通过结构设计合成了一种可进行转换的刺激响应凝胶材料。只需通过外界刺激控制能量的预存储与释放，所制备凝胶材料即可进行超快速的snap形变(<1s)。通过控制能量存储的大小与位置，还可对snap形变的速度与位置进行控制，实现更为复杂的可编程形变。数学推导结果表明，该凝胶能量转换能力来源于其预设的双梯度结构。该研究为刺激响应材料的设计提供了一种新的思路，有望拓展其在软体机器人、组织工程、活性医疗等领域的应用广度。