中國科學家率先開發出受蝴蝶翅膀啟發的自適應水凝膠 4D 列印技術

中國研究人員推出了一種新型 4D 列印技術，利用飛秒雷射創建高響應性水凝膠，其靈感來自馬卡伊鳳蝶。該方法能夠實現智慧水凝膠的快速、精確的微尺度變形，有可能徹底改變柔性電子產品和微創醫療技術。這些水凝膠具有蜂窩狀孔隙和增強的紋理，模仿了蝴蝶翅膀的結構特性，從而能夠有效地分散應力並預先編程機械梯度。當暴露於不同的 pH 值時，這些水凝膠可以顯著改變形狀，在酸性環境中在一秒鐘內摺疊起來。演示包括智慧水凝膠敷料以微米級的精度自主包裹生物膜。水凝膠還可以用作自適應感測器，在酸鹼過渡期間顯示出顯著的螢光強度波動，可用於工業和環境環境中的即時監測。這項創新簡化了生產流程，降低了成本，並為自適應醫療設備和環保電子產品鋪平了道路。