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  形狀記憶水凝膠為功能性軟材料提供了廣泛的應用。然而，大多數(shù)形狀記憶水凝膠表現(xiàn)出較差的力學性能和低致動強度，這限制了其在智能仿生設備領域的應用。肌肉、肌腱等生物組織具有極強的力學性能和神經電信號響應能力，這與它們的結構與組成密切相關，其力學強度、驅動輸出強度遠超目前各類形狀記憶水凝膠。因此，從結構、組成等方面全方位模擬肌肉組織有望解決形狀記憶水凝膠領域力學強度差、驅動輸出弱等痛點。

 圖1. 肌肉仿生多級取向PVA/天然膠乳復合水凝膠（OPNH）的制備及微觀機理圖 

 圖2. OPNH的多級取向結構及界面相互作用

 圖3. OPNH的各向異性力學性能展示

 圖4. OPNH的形狀記憶過程、形狀記憶能力和驅動輸出強度

 圖5. OPNH中天然橡膠拉伸誘導結晶的原理探究

 圖6. OPNH的肌肉仿生性能與形狀記憶展示

  研究人員展示了一種具有肌肉仿生多級取向結構的OPNH水凝膠彈性體及優(yōu)異的形狀記憶驅動輸出強度。先進的設計原理包括：（1）PVA在拉伸干燥過程中網絡結構重排，結晶度提高，各向異性結構得以保留；（2）天然膠乳粒子表面豐富的蛋白質、磷脂等使PVA與橡膠之間的界面相容性良好，OPNH受力時橡膠粒子產生能量耗散，增韌水凝膠；（3）天然橡膠拉伸誘導結晶賦予OPNH極強的驅動輸出能力�；诖�，OPNH展現(xiàn)了優(yōu)異的力學性能和形狀記憶響應能力，為智能仿生肌肉和多刺激響應設備的應用提供了一種新型形狀記憶材料。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202311240