创新点：深大王元丰与港中深朱世平等人合作，通过在刺激响应高分子交联体系中引入织物基“软骨”结构，显著提升交联体系的耐干与机械性能，并可根据织物结构赋予其定向卷曲与快速润湿恢复能力，有望在可拼接的复杂应变系统以及昼-夜、光-湿等自然循环下执行特定功能。
关键词：Advanced Materials Technologies，织物，仿生，刺激响应高分子，驱动器
刺激响应聚合物（Stimuli-responsive polymer，SRP）致动器以外部刺激如光、热、溶剂、pH值等为驱动力，近年来在软体机器人、远程控制系统以及人造肌肉等领域具有广泛应用前景。现阶段，将SRP制备成交联体系的油、水凝胶类材料成为驱动器的主要驱动组件以提供动力来源。然而SRP高分子机械性能较弱，常受制于干燥开裂、界面撕脱（与其他弹性体等材料结合时）等问题，严重影响了其在自然环境下的长期稳定使用。
针对这一问题，深圳大学材料学院王元丰与香港中文大学（深圳）朱世平教授合作，通过模仿鳐鱼翅独特的“肌肉-软骨”构造，在SRP交联体系中引入织物内芯，赋予驱动层显著增强的抗拉伸、抗干燥、易恢复等性能，提出一种可以普适化增强基于高分子交联体系所制备驱动器机械强力及环境耐受的策略。相关结果发表在Advanced Materials Technologies上。
鳐鱼胸鳍肌肉中嵌入的软骨在周围肌肉包裹下呈径向的间隔排列，为鳍提供了足够的机械强度，以满足鳐鱼推进力的同时也具有足够的灵活性。鉴于此，由扭曲纤维制成的纺织纱线以其出色的柔韧性，成为支撑SRP层“软骨”材料的良好选择。同时，针对湿润与干燥环境切换时的应用场景，填充纱线软骨是减轻SRP在脱水过程中急剧体积收缩的有效解决方案。在本研究中，研究者通过在斜纹棉织物上进行SRP原位聚合，开发了一种高韧性的SRP致动器，具有出色的耐热干燥性能。此外，涂层织物的斜纹图案和微纳层级结构提供了独特的各向异性致动效应，并且能够快速重新吸水，实现从干到湿及物理形变的迅速恢复。这些优势还使得SRP致动器能够通过热焊接或功能组装进行扩展，从而在更复杂的致动系统和多场景循环中发挥独特作用。
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