基于溶液驱动的水凝胶基复合材料结构梁的吸水负膨晶格及其变形方法

摘要

本发明公开了一种基于溶液驱动的水凝胶基复合材料结构梁的吸水负膨胀晶格及其变形方法，该晶格由四个相同的两两相互垂直的复合梁组成；复合梁由支撑层(1)、封装层(2)、活性层(3)紧密镶嵌组成；活性层(3)与正封装层上的一系列方形通孔(4)正对排列；封装层(2)和支撑层(1)以底和盖的形式将活性层(3)包裹在中间；驱动层位于晶格的内侧，支撑层(1)位于晶格的外侧；复合梁之间通过支撑层(1)相互连接。该方法将水凝胶的溶胀行为转化为强驱动力，解决了由于聚合物与水凝胶的弱界面结合能力引起的界面不协调变形的问题；同时可以通过调整复合梁结构的几何参数实现不同程度的弯曲变形，进而实现晶格不同程度的负膨胀效果。