集成导电水凝胶软执行器，用于远程光热驱动和多模态自感知

《Materials Horizons》：Integrated conductive hydrogel soft actuators for remote photothermal actuation and multimodal self-sensing

智能多功能水凝胶通过PNIPAM、AM共聚物和PVA网络增强机械性能，结合MXene纳米片实现高灵敏度压阻传感，并利用近红外光热驱动实现远程可控变形，同时集成P(VDF-TrFE)/BTO复合层支持应变幅度、方向和速度多模态检测，为仿生软体机器人提供一体化传感-驱动平台。

　　

导电水凝胶是用于人工肌肉、仿生软体机器人和可穿戴电子设备等先进应用的有前景的材料。然而，同时实现快速可逆驱动、优异的机械强度和高分辨率的多模态传感仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们介绍了一种基于热响应性聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）的多功能水凝胶，通过丙烯酰胺（AM）共聚和聚乙烯醇（PVA）网络的整合来增强其性能，从而协同提高了水凝胶的机械强度和韧性。引入MXene纳米片后，该水凝胶具备了稳定、可重复且超灵敏的压阻传感特性。此外，该水凝胶在近红外（NIR）光照下表现出优异的光热驱动性能，能够实现远程光驱动变形并实现实时自感应。为了丰富其传感功能，还集成了一层由聚偏二氟乙烯-三氟乙烯（P(VDF-TrFE）和钛酸钡（BTO）组成的压电复合层，从而可以同时检测应变幅度、运动方向和速度。作为概念验证，我们构建了一个仿生章鱼捕食系统，展示了这种集成驱动-传感平台在智能软体机器人系统中的潜力。