自振荡凝胶的力--化耦合行为调控及其应用研究

自振荡凝胶是一类由特殊振荡化学反应驱动而产生周期性变形的新型智能软材料.该智能材料无需通过调节外界激励因素便可产生自治的交替性膨胀和收缩,从而持续性地将化学能转化为机械能,在工程和生物医学领域具有广阔的应用前景.自振荡凝胶内部存在复杂的力学与化学的非线性耦合效应,其动力学行为特征受试样的边界约束情况、外部作用力大小与形式等力学因素和反应物浓度、催化剂类型等化学因素的显著影响,亦受试样的几何形状、外界光照强度、环境温度等其他物理因素的调控.自振荡凝胶已在力学与化学信号传播、材料结构自组装、微量物质运输、微型作动器、新型力学传感器等基础和应用领域取得众多突破性研究进展.基于相关研究,系统论述了自振荡凝胶的力--化耦合行为调控及其主要应用现状,为进一步深入研究新型智能软材料及其应用提供参考.