[发明专利]一种梯度水凝胶软驱动器的制备方法及应用

权利要求书

1.一种梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：将一定量带负电的海鞘纤维素纳米晶体、N-异丙基丙烯酰胺、助剂和水在一定温度下混合均匀，得到混合溶液；并将混合溶液经直流电场诱导，然后原位热引发聚合制备梯度水凝胶软驱动器。

2.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：所述混合溶液中N-异丙基丙烯酰胺的浓度为11.3wt%，海鞘纤维素纳米晶体的含量占N-异丙基丙烯酰胺的含量为1wt%～5wt%。

3.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：所述助剂包括过硫酸钾、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和四甲基乙二胺，过硫酸钾的含量占N-异丙基丙烯酰胺的含量为0.96wt%，N,N-亚甲基双丙烯酰胺的含量占N-异丙基丙烯酰胺的含量为0.33wt%，四甲基乙二胺的含量占N-异丙基丙烯酰胺的含量为0.53% ml/g。

4.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：在0-4℃下将所述带负电的海鞘纤维素纳米晶体、N-异丙基丙烯酰胺和助剂混合后经直流电场诱导。

5.根据权利要求1所述的梯度 水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：所述直流电场的强度为0.5～2V/mm。

6.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：所述直流电场诱导的时间为15～60min。

7.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：所述原位热引发聚合反应的温度为18-25℃。

8.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤，将所述原位热引发聚合反应完成后将产物在室温下浸入水中至溶胀平衡，得到所述梯度水凝胶软驱动器。

9.根据权利要求1所述的梯度水凝胶软驱动器的制备方法，其特征在于：所述梯度水凝胶软驱动器的平衡溶胀率为34.5～40.6g/g，在40℃水中弯曲角为-180～180°，在40℃水中弯曲速率为0～5.4°/s，在25℃水中的恢复速率为0～1.5°/s。

10.一种如权利要求1-9任一项制备方法制备的梯度水凝胶软驱动器的应用，其特征在于：将所述梯度水凝胶软驱动器应用于生物传感，开关，智能机器人的手臂。