用化学反应网络调节水凝胶致动器有助于构建受生命启发的智能材料。最近，科研人员设计了由硫醇的自催化前沿调节的水凝胶致动器。执行器由两层组成。第一层是常规聚丙烯酰胺水凝胶，处于应变构象。第二层是具有二硫化物交联的聚丙烯酰胺水凝胶，它保持第一层的应变。当自催化前沿释放的硫醇减少二硫化物交联时，水凝胶通过释放第一层中的机械应变来启动。 自催化前沿由反应网络维持，该反应网络使用硫脲盐、β-氨基硫醇的二硫化物和马来酰亚胺作为起始组分。自动催化前沿的逐渐驱动使得诸如“手指”的逐渐展开、拧紧和顺序闭合等运动成为可能。 该致动还允许以中继方式传输化学信号并将化学信号转换为电信号。自催化前沿的自发引发的位置和时间可以在水凝胶中反应物的空间分布中进行预编程。为了接近生命物质的功能，由自催化前沿触发的执行器可以集成到由化学电路调节的智能材料中。
图 1. 由自催化前沿驱动的驱动。
图 2.化学反应网络。
图 3. 展示由自动催化前沿实现的复杂运动的实验。
图 4. 实验证明了由自催化前沿驱动的水凝胶的特殊功能。
图 5.自催化前沿起始时间和位置的预编程。
相关论文以题为 Spatiotemporal Regulation of Hydrogel Actuators by Autocatalytic Reaction Networks 发表在 《Advanced Materials》 上。 通讯作者 是 魏茨曼科学研究所 Sergey N. Semenov教授 。
参考文献 ：
doi.org/10.1002/adma.202106816
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