浙江大学Min Dong, 郑强Qiang Zheng &吴子良Zi Liang Wu Architectured soft materials as autonomous microrobots. 自主微型机器人的结构软材料。 基于液晶弹性体的环面微型机器人torus microrobots,可以自主维持旋转,通过利用拓扑引发的自调节...
浙江大学郑强教授、吴子良教授团队在前期的研究中发现锆离子(Zr4+)可以与磺酸根、羧酸根形成稳定的配位键,制备得到高强、高韧金属超分子水凝胶(Adv. Mater. 2020, 32, 2005171.,Small 2021, 17, 2103836., Adv. Mater. 2022, 34, 2204333.)。但这些水凝胶在溶剂蒸发后会变成刚性、易碎的塑料。当在网络结构...
近日,浙江大学郑强教授、吴子良教授团队设计了一系列封闭的扭曲带状机器人,在恒定的光照射下可实现自我维持的翻转和旋转。该工作首次设计出莫比乌斯带和Seifert带形态的机器人,它们采用对光照射两侧均敏感的同种水凝胶材料。实验和模拟结果表明,水凝胶机器人的自我调节运动与肌肉状凝胶的快速和可逆响应、自阴影效应和拓扑...
近期,浙江大学郑强、吴子良团队提出了一种通过聚合诱导的掺杂剂分子结晶的方式来实现含有溶剂的CTE基水凝胶的室温磷光,克服了原有CTE基聚合物在掺入溶剂后难以发出室温磷光的特性。该文选用二苯并-24-冠-8-醚(CE)作为掺杂剂分子,并在在凝胶合成过程中结晶以限制晶体之间的部分PAAm基质。所得凝胶在250-280nm紫外(U...
浙江大学郑强、吴子良团队《Mater. Horiz.》:水凝胶用于太阳能海水淡化,能量效率高达96.3%! 水凝胶不仅仅可用于生物组织工程!为了缓解洁净水的短缺,太阳能蒸汽发电用于高效海水淡化被认为是一项很有前途的技术,因为太阳能是绿色的,低成本的,可持续的。尽管在纯水环境中已经实现了快速的太阳产生蒸汽,但是大多数现有的...
近期,浙江大学郑强、吴子良团队设计了一种超抗冻的基于聚(丙烯酰胺-共甲基丙烯酸)的室温玻璃态水凝胶,这种水凝胶具有致密缠结和强大的相互结合作用,有效地降低节段的迁移率,从而使得水凝胶在室温下保持了玻璃态。而这种玻璃状网络不仅提供了大量的氢键结合位点,并且为抑制冰的成核和生长提供理想的纳米约束。由于氢键随着...
浙江大学郑强、吴子良团队通过一锅法在锆离子(Zr4+)存在的条件下引发丙烯酸前驱溶液聚合,得到高强度超分子水凝胶薄膜,其中COO–-Zr4+配位键作为物理交联点。所制备的水凝胶薄膜透明性好,厚度可控(7-800 μm),力学性能优异且可调控范围大。水中平衡后的水凝胶薄膜含水量为45-95 wt%,拉伸断裂应力为0.4-11.9 MPa,...
@浙江大学 郑强、吴子良团队与浙江大学黄飞鹤教授、@南方科技大学 洪伟教授合作,通过胶束聚合将疏水性香豆素单元引入亲水性聚电解质水凝胶,利用香豆素形成的可逆动态化学键调节水凝胶的交联密度,实现了网络梯度结构的可逆重构,从而在同一水凝胶中实现了三维变形以及最终构型的重复设计。Chao Nan Zhu, Chen Yu Li, Hu Wan...
浙江大学高分子系郑强教授、吴子良研究员团队通过引入动态化学键,实现了水凝胶梯度结构以及三维构型的重复调控。该团队利用胶束聚合将疏水性香豆素单元引入亲水性聚电解质网络,得到的水凝胶材料能够通过光照射实现网络结构的可逆调控。其中,香豆素单元可以在365 nm、254 nm紫外光下发生二聚、解聚反应(图1)。
浙江大学郑强教授研究团队吴子良副教授通过局部预溶胀法来引入暂时性的厚度方向梯度,从而控制后续屈曲方向以及最终的三维构型,其过程如图1所示。通过光模板法将高溶胀水凝胶嵌入不溶胀水凝胶中,得到含有平面梯度的图案化水凝胶。如果直接浸入水中,由于较低的弹性应变能,6个屈曲单元全部朝向同一侧突起,整体呈现卷曲形状。而...