基于动态硼酸酯键的水凝胶的模块化组装和智能形变

摘要

将苯硼酸基团引入水凝胶网络中,以聚乙烯醇(PVA)为胶水,在碱性条件下通过水凝胶表面与PVA形成动态硼酸酯键,实现了含有苯硼酸基团的水凝胶的模块化组装.通过显微红外表征,证明了在2块水凝胶界面形成了硼酸酯键,并且组装后的水凝胶黏合强度大于水凝胶本体.随后引入聚阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)以及N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)实现了双层水凝胶的离子与温度双重刺激响应,并且通过胶水黏合位置的选择,实现了二维与三维复杂形变.最后通过刺激响应的双重正向叠加制备了抓取力可调的软机械夹具.