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　　中科院蘭州化學(xué)物理研究所的周峰研究員及其合作者利用仿生毛毛蟲結(jié)構(gòu)，通過在具有褶皺結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面接枝響應(yīng)性的聚電解質(zhì)刷，實(shí)現(xiàn)了具有各向異性、瞬間響應(yīng)性等性能的驅(qū)動(dòng)器裝置。

　　大自然中的生物組織或者器官都具備將物理、化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為肢體運(yùn)動(dòng)的功能，例如，在自然環(huán)境發(fā)生變化的時(shí)候?qū)⑸窠?jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為肢體運(yùn)動(dòng)。響應(yīng)性的聚合物最為廣泛地被用來制備各種驅(qū)動(dòng)裝置，聚合物刷因其特殊的表面物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛地用在各種響應(yīng)性裝置中，聚合物刷通過化學(xué)鍵錨固在表面上，且在表面高度取向，在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)可以發(fā)生可逆的形貌變化。

　　具有濕度響應(yīng)性的聚合物引起了研究者們的廣泛興趣，因?yàn)樗亲匀唤缰械纳锷�、繁衍的重要資源，更容易得到實(shí)際應(yīng)用。但是仍存在著一些問題，如：由于水分子在驅(qū)動(dòng)裝置中的擴(kuò)散速率較慢，使得驅(qū)動(dòng)速率也較慢，尤其是體積大的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)速率會(huì)更慢，同時(shí)在彎曲變化的過程中伴隨著大的體積變化，這顯然不利于制備精密裝置。同時(shí)，在大多數(shù)情況下，基底形貌對(duì)驅(qū)動(dòng)行為有重要的影響，然而研究較少。

　　周峰研究小組在PDMS彈性體薄膜表面，通過表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移、自由基聚合接枝和具有濕度響應(yīng)性的聚電解質(zhì)刷來模擬毛毛蟲的運(yùn)動(dòng)。由于聚合物刷在基底表面比其他聚合物材料具有更高的結(jié)構(gòu)歸整度，有利于水分子在驅(qū)動(dòng)裝置中的擴(kuò)散，提高了驅(qū)動(dòng)的速率。聚合物鏈在濕度變化時(shí)發(fā)生可逆的溶脹、收縮，該裝置響應(yīng)性非常快，同時(shí)褶皺的取向決定著卷曲的方向。通過控制褶皺，可以制備復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，如螺旋、梯度彎曲等。褶皺運(yùn)動(dòng)還可以模擬一些生物的取向運(yùn)動(dòng)，例如毛毛蟲的爬行，通過身體皮膚的擴(kuò)張收縮來改變其表面褶皺的形狀和運(yùn)動(dòng)。