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专利摘要

本发明涉及粘附器件技术领域，尤其涉及一种3D打印水凝胶的应用、仿生粘附器件。本发明提供了一种3D打印水凝胶在制备仿生粘附器件中的应用。本发明基于水凝胶独特的柔软、湿滑、刺激响应、生物兼容以及物质输运交换等理化性能以及其在制备仿生粘附器件时精度更高，设计性更好，粘附力更高的优势，受章鱼吸盘的特征结构启发进行仿生结构设计，通过3D打印水凝胶构筑仿生粘附器件。本发明所述的仿生粘附器件具有独特的水环境适应性，具有良好的耐压性能，优异的力学性能；同时可以实现不同的结构和不同的驱动方式，满足多种使用条件。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210533960.9
申请日期:
2022-05-17
专利申请人:
中国科学院兰州化学物理研究所
分类号:
B29C64/106 ; C09D11/101 ; C09D11/107 ; B33Y70/10 ; B33Y10/00
发明/设计人:
王晓龙，汪祎贤，蒋盼，刘德胜，吴家宇，鲁耀钟，周峰
权利要求: 1.一种3D打印水凝胶在制备仿生粘附器件中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述3D打印水凝胶的拉伸强度为1～20MPa，断裂伸长率为400～1000％。3.一种仿生粘附器件，其特征在于，所述仿生粘附器件包括手动仿生水凝胶粘附器件、气动仿生水凝胶粘附器件或智能驱动仿生粘附器件；所述手动仿生水凝胶粘附器件、气动仿生水凝胶粘附器件或智能驱动仿生粘附器件均包括水凝胶粘附结构；所述水凝胶粘附结构通过光固化3D打印的方法制备得到。4.如权利要求3所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述手动仿生水凝胶粘附器件包括水凝胶粘附结构、夹具和夹具固定套；所述水凝胶粘附结构和夹具通过夹具固定套连接；所述水凝胶粘附结构为水凝胶粘附吸盘。5.如权利要求3所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述气动仿生水凝胶粘附器件包括水凝胶粘附结构、气缸、驱动控制板和硅胶管；所述水凝胶粘附结构为水凝胶章鱼粘附触手；所述水凝胶粘附结构和气缸通过硅胶管连接；所述驱动控制板与所述气缸电连。6.如权利要求3所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述智能驱动仿生粘附器件包括远程控制单元和水凝胶粘附结构；所述水凝胶粘附结构包括刺激响应单元和驱动单元；所述刺激响应单元位于所述驱动单元的内部。7.如权利要求4或5所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述水凝胶粘附结构的制备方法，包括以下步骤：提供3D打印水凝胶墨水；按照所述水凝胶粘附结构的结构，将所述3D打印水凝胶墨水进行光固化3D打印，得到所述水凝胶粘附结构。8.如权利要求6所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述水凝胶粘附结构的制备方法，包括以下步骤：提供3D打印水凝胶墨水；按照所述驱动单元的结构，将所述3D打印水凝胶墨水进行光固化3D打印后，得到所述驱动单元；提供包含刺激响应材料的3D打印水凝胶墨水；将所述3D打印墨水滴在所述驱动单元的内壁上，进行光固化后，得到刺激响应单元。9.如权利要求8所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述刺激响应材料包括金纳米颗粒、N-异丙基丙烯酰胺或纳米四氧化三铁。10.如权利要求7～9任一项所述的仿生粘附器件，其特征在于，所述光固化3D打印采用的光源波长为385～405nm，每层曝光时间为5～60s，切片厚度为0.05～0.1mm。