水凝胶已成为典型的刺激响应材料,在软机器人、微流体、组织工程和自适应光学领域具有潜在应用。为了充分利用这些材料的潜力,需要能够同时控制微观结构、器件结构和界面稳定性的制造技术,即水凝胶组件与支撑基底的粘附。内布拉斯加大学林肯分校Stephen A. Morin和Ruiguo Yang报道了一种在硅胶载体上容易生产共价连接的有序阵列微凝胶的通用方法。
本文要点
(1)具体而言,硅树脂基模板用于:i)将预聚物液滴机械组装成明确的几何形状和形态,以及ii)在光引发交联过程中,通过“接枝自”聚合方案,提供适当的共轭部分以将凝胶固定到位。
(2)自动化处理使微凝胶阵列能够快速生产,用于表征、测试和应用。此外,基于上述工艺研究还展示了这些阵列通过收缩调制折射率的刺激响应微透镜特性。该工艺可直接应用于自适应光流体系统的制造,并可进一步应用于先进的功能系统,如软致动器和机器人,以及3D细胞培养技术。
John M. Kapitan, et al. Photografting of Surface-Assembled Hydrogel Prepolymers to Elastomeric Substrates for Production of Stimuli-Responsive Microlens Arrays. AFM. 2023
DOI:10.1002/adfm.202305711
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305711