编程人工水凝胶实现为生物机器人和组织工程开辟新途径
据最新一期《自然·通信》报道，美国德克萨斯大学阿灵顿分校（UTA）研究人员开发出一种新方法，可对二维（2D）水凝胶进行编程，使其以空间和时间可控的方式进行扩展和收缩，形成复杂的3D形状，并实现运动。研究人员表示，该技术可能改变柔性工程系统或设备的设计和制造方式，其潜在应用包括仿生柔性机器人、人造肌肉（柔性材料可改变其形状或像人体肌肉那样响应外部信号而移动）以及可编程的物质。UTA团队使用温度敏感、具有局部扩张和收缩率的水凝胶，并利用数字光4D（3D加时间）打印方法对水凝胶进行空间编程，使其响应温度变化膨胀或收缩。通过这种方法，研究人员可在一个步骤中同时打印多个3D结构，然后使用数学方法对结构的收缩和膨胀进行编程，形成3D形状（如马鞍状、皱褶和锥体）及其方向。研究人员还开发了基于模块化概念的设计规则，以创建更复杂的结构，包括具有编程顺序运动的仿生结构，这使得形状更为动态以便在空间中移动。研究人员还可控制结......阅读全文
水凝胶人造皮肤，能模拟人类触觉感知
机器人技术的发展一直是人类探索的热点话题，如何让机器人更像人类，不仅在外形上，还要在功能上，是许多科学家的追求。近日，剑桥大学的仿生机器人实验室的研究人员就取得了重要的进展，他们研发了一种基于水凝胶的机器人皮肤，能够模拟人类的触觉感知，为机器人技术的发展开辟了新的可能性。 水凝胶是一种不溶于水
沈阳自动化所磁热联合驱动微型软体机器人研究取得进展
近日，中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研究中取得新进展。科研人员利用4D打印技术制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下，展示了弯曲形变、夹取及搬运功能，在微结构搬运、药物控释等方面展现出重要的应用前景。相关研究成果发表在Com
磁热联合驱动微型软体机器人研究取得进展
近日，中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研究中取得新进展。科研人员利用4D打印技术制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下，展示了弯曲形变、夹取及搬运功能，在微结构搬运、药物控释等方面展现出重要的应用前景。相关研究成果发表在Com
Angew.－宁波材料所在高分子水凝胶驱动器方面取得新进展
在亿万年的自然演化中，一些生物体逐渐发展出体色、形态等随环境变化的能力。其中，最典型的例子就是变色龙：它能够根据外部环境或情绪心理的变化来快速改变肤色，以达到伪装或交流的目的。研究表明，变色龙的皮肤具有特殊的多层色素细胞构造，环境或情绪的变化会诱导皮肤肌肉运动，改变皮肤多层色素细胞的分布，进而实
仿生“果冻电池”柔软可拉伸
科技日报记者张佳欣来自剑桥大学的研究人员从电鳗身上汲取灵感，开发出一种柔软可拉伸的“果冻电池”。其可自行修复，呈胶状，能拉伸至原长度的10倍以上而不影响其导电性。“果冻电池”适用于可穿戴设备或软体机器人，还能植入大脑，输送药物或治疗癫痫等疾病。相关论文发表在最新一期《科学进展》杂志上。电鳗利用发电细
成都生物所在多重环境敏感水凝胶体系研究方面取得新成果
基于环糊精主客体识别作用的多重敏感水凝胶体系 环境敏感性水凝胶体系可对外界刺激产生溶胀收缩或凝胶-溶胶转变的应答，因此可作为一种优越的智能材料，在药物控释、仿生组织、分子器件、活性分离、有机合成等领域产生广泛的应用。近年来，基于主客体识别等非共价键作用来制备多重环境敏感凝胶体系的研究备
水凝胶靠“记忆”玩乒乓球
英国科学家在一项研究中用非生物水凝胶玩电子游戏乒乓球，并通过更多的经验来提高其游戏技巧。研究人员将水凝胶连接到虚拟游戏环境中，然后在水凝胶的球拍（由水凝胶内带电粒子的分布编码）和球（由电刺激编码）之间应用反馈回路。经过练习，水凝胶的击球准确度提高了10%，从而延长了反弹时间。研究人员说，这证明了非生
新型水凝胶拉伸21倍不断裂
据物理学家组织网9月6日报道，由美国哈佛大学的力学、材料科学以及组织工程学科学家组成的研究团队开发出了一种新型水凝胶材料。这种材料不但延展性和强度极佳，还具有良好的生物相容性和一定的自我修复功能，有望在人工软骨、人工肌肉以及柔性机器人制造等领域获得应用。相关论文发表在9月6日出版的《自然》杂志上
水凝胶让癌细胞“共享实时位置”
天津大学仰大勇教授团队近日成功研发新型长余辉水凝胶。这种新型水凝胶进入活体后能够长时间标记在肿瘤细胞上发出近红外光，让癌细胞“共享实时位置”，追踪癌细胞的转移途径，有望成为癌症治疗的利器。 相关成果现已发表于纳米科技领域权威期刊《纳米快报》。 恶性肿瘤的转移是癌症治疗失败的主要原因。肿瘤转移
水凝胶“智能纹身”：未来健康检测“晴雨表”
进行微针贴片检测时，微针仅刺入皮下不足1毫米处，不会触及神经和血管，因此不会流血，患者无痛感。微针刺入皮下后作为“墨水”的4种检测剂会对人体葡萄糖、pH值、尿酸和温度进行检测，并在受测部位呈现不同颜色。 近日，西安交通大学生命学院仿生工程与生物力学研究所研究人员开发了一种由水凝胶微针贴片制备的
水凝胶靠“记忆”玩乒乓球
英国科学家在一项研究中用非生物水凝胶玩电子游戏乒乓球，并通过更多的经验来提高其游戏技巧。研究人员将水凝胶连接到虚拟游戏环境中，然后在水凝胶的球拍（由水凝胶内带电粒子的分布编码）和球（由电刺激编码）之间应用反馈回路。经过练习，水凝胶的击球准确度提高了10%，从而延长了反弹时间。研究人员说，这证明了
水凝胶的导热系数测试方法介绍
水凝胶作为一种高吸水高保水材料，被广泛用于医疗（药物载体），化妆品（面膜、退热贴、镇痛贴），农业（农用薄膜）等领域。在上述领域中，导热系数作为水凝胶的一个重要参数被广泛关注。夏溪科技可为水凝胶的导热系数测试提供解决方案！【测试方法和样品要求】测试方法：瞬态热线法样品要求：直径或边长≥25mm，厚度＞
新型水凝胶实现耐药细菌感染控制
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517808.shtm西安交通大学金属材料强度国家重点实验室、前沿科学技术研究院郭保林教授提出一种响应细菌代谢微环境变化的程序化自激活按需抗菌水凝胶敷料。该材料能够在创面感染后识别细菌代谢过程酸性物质和酶类
仿生软镜片可像人眼一样自动调焦
美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种仿生软镜片，能够像人眼一样根据环境光照强度自动调节焦距。这一成果展示了光驱动软体材料在构建自适应视觉系统、自主运行的软体机器人、智能医疗设备及下一代可穿戴技术方面的广阔前景。相关研究结果发表在新一期《科学·机器人》杂志上。 这种名为光响应水凝胶软透镜（PHy
研究人员成功开发出纯无机热电气凝胶
近日，哈尔滨工业大学深圳校区前沿学部教授张倩、毛俊、曹峰团队的最新研究成果发表于《科学进展》。研究团队成功开发出纯无机热电气凝胶，为可穿戴电子器件的轻量化自供能技术提供了新思路。 随着智能可穿戴设备的迅猛发展，如何实现持续、轻便且高效的能量供给已成为学术界与产业界共同关注的核心问题。热电材料能
水凝胶的仿生变色皮肤的相关研究
刺激响应性颜色变化在自然界中较为普遍。例如，海洋软体动物、蝴蝶、鱼、蜘蛛和花等生物已经进化出利用动态颜色变化来实现适应性伪装、隐蔽和警报等功能。受到这些生物体变色现象的启发，研究人员开发了多种基于聚合物薄膜、弹性体和水凝胶等软材料的人工变色体系。其中，高分子水凝胶由于具有类生物组织的模量及本征软
中国科学家开发出可变色“心脏芯片”
中国科研团队受变色龙“变色”机制启发，用心肌细胞和水凝胶开发出一种新材料，可用于构建可变色的“心脏芯片”，通过芯片颜色变化来监测心脏搏动。 最近发表于美国《科学·机器人学》杂志上的一篇论文显示，研究人员将大鼠心肌细胞培养在反蛋白石结构的水凝胶薄膜上，反蛋白石结构水凝胶具有有序的纳米结构，可像蛋
仿生血凝胶纤维机器人：脑深部肿瘤治疗新突破
大脑颅内肿瘤，尤其是位于脑深部或者临近重要功能脑区的肿瘤，一直是临床治疗中的重要挑战。传统手术切除的方法由于手术路径复杂，容易造成不可逆的神经损伤。此外，放疗虽能穿透颅骨，却可能误伤正常的脑组织，化疗药物则容易被血脑屏障“拒之门外”，难以达到疗效。因此，开发一种无创、精准定位、高效治疗的颅内肿瘤治疗
美研制出肌肉动力行走生物机器人－可用于药物递送
由肌肉细胞推动、电脉冲控制的微型行走“生物机器人” 新一代微型生物机器人能收缩肌肉。美国伊利诺斯大学厄本那香槟分校工程师展示了一类行走“生物机器人”（bio-bots），由肌肉细胞推动、电脉冲控制，研究人员能对其发号施令。相关论文在线发表于最近的美国《国家科学院学报》上。 “不管你想制造任何
复合材料保驾“智能皮肤”，可探测微生物
科技日报北京6月12日电 （记者刘霞）历经6年努力，意大利和奥地利研究人员开创性地研发出一种三合一混合材料，被称为新一代“智能皮肤”。其灵敏度是真实皮肤的1000倍，能探测触觉、温度、水分甚至微生物，有助促进灵敏机器人和智能假肢的研发。相关研究发表于最近的《先进材料技术》杂志。 最新研究负
中国学者研发可变色心脏芯片通过颜色变化监测心脏搏动
中国科研团队受变色龙“变色”机制启发，用心肌细胞和水凝胶开发出一种新材料，可用于构建可变色的“心脏芯片”，通过芯片颜色变化来监测心脏搏动。 本文转载自“新华社”，原标题为：中国科学家开发出可变色“心脏芯片”。 最近发表于美国《科学·机器人学》杂志上的一篇论文显示，研究人员将大鼠心肌细
Angew.－Chem.：仰大勇课题组构建DNA软体机器人取得进展
近年来，小型机器人在生物医学领域显示出巨大的应用潜力，例如疾病诊断、药物输送和手术治疗。这种毫米到微米级别的小尺寸机器人能够在有限的空间内运动，并到达深层组织。目前大部分小型机器人为硬质材料，通常其灵活性不足，在受限和不规则空间中移动困难，且其高机械强度容易对生物组织造成额外损伤。受自然界软体生
化学所强韧水凝胶材料研究获进展
水凝胶类似于生物软组织，具有独特的微环境（高含水量和通透性）和自适应的特点，在药物缓释、伤口敷料、组织工程及柔性电子器件等领域展现出应用潜力。然而，传统水凝胶的力学性能和抗溶胀能力通常较差，导致其实际应用受限。 在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，化学研究所高分子物理与化学实验室邱东研究
新型水凝胶或可用作人造软骨
人们熟悉的果冻和隐形眼镜等物品都是用水凝胶做的。美国研究人员在新一期英国《自然》杂志上报告说，他们开发出了高弹性和高韧性的水凝胶，将来有望用于制作人造软骨等医疗设备。 水凝胶是一类能够大量吸水并呈现果冻状物质的总称，它的一大优点是放入人体内不会引发排异反应，但
耐酸水凝胶可促进动物胃部创面愈合
香港理工大学教授王钻开带领的研究团队开发出一种耐酸水凝胶，命名为超稳定仿生黏液水凝胶（UMIH）。该凝胶在动物实验中显著改善了胃肠道创面愈合效果，且优于已获批临床应用的胃黏膜保护剂。相关研究9月4日发表于《细胞报告物理科学》。 水凝胶（如明胶这类可吸收并锁住水分的材料）能辅助伤口愈合并实现药物
兰州化物所红色荧光水凝胶研究获进展
三维交联的亲水性聚合物网络构成的荧光水凝胶材料，在发光传感和检测等方面具有优势。近年来，科研人员开发出不含传统大π共轭结构的发光系统。基于簇集诱导发光效应（CTE）的新兴的、非常规的发光材料备受关注。与传统荧光材料不同，新发光材料的发光来源不是通过大π共轭结构的发色团，而是通过富含π电子或孤对电子基
高性能自驱动水凝胶微马达实现
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492774.shtm中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室教授吴东、褚家如课题组，基于数字微镜阵列（DMD）系统，利用激光光场调制技术，加工出一种新颖的高性能自驱动水凝胶微马达，并探究其在动能传输、
水凝胶干细胞疗法可修复脑组织
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/494918.shtm ? 与注射不含肌红蛋白的水凝胶相比，注射含肌红蛋白的水凝胶的小鼠脑组织显示出更为健康的状态。图片来源：墨尔本大学 科技日报北京2月28日电 （记者张梦然）澳大利
抗炎水凝胶可以减缓视网膜变性
研究人员开发了一种可注射的炎症反应水凝胶（IRH），在小鼠身上进行的测试表明，它可以将抗炎药物直接输送到眼睛的视网膜。研究小组报告了体外实验以及对患有视网膜变性（视网膜色素变性（RP）模型）的小鼠进行的测试，发现负载的透明质酸（HA）基水凝胶可以成功地传递抗炎 EZH2 抑制剂药物视网膜响应眼内炎症
新型纳米纤维水凝胶用于促进伤口愈合
近日，华南理工大学教授王小英团队、暨南大学附属第一医院副教授张还添及教授查振刚团队通过利用自组装和化学交联结合的策略，开发出一种具有低硬度、高抗压强度、抗溶胀、可载药和生物降解的胶原纤维状可注射水凝胶。相关成果发表于Bioactive Materials。HML纳米复合水凝胶的制备及应用示意图。研究