[发明专利]一种双层水凝胶仿生手及其制备方法

摘要

本发明公开了一种双层水凝胶仿生手及其制备方法，该双层水凝胶仿生手由一层具有pH响应性、粘性的聚丙烯酸水凝胶和一层Fe3+交联的聚丙烯酸水凝胶通过粘性作用粘结而成；该双层水凝胶仿生手能在不同pH的溶液中，通过改变溶液的pH、离子强度的方法实现手掌合起、张开的类似人手掌的仿生动作，达到抓取、释放物体的效果。

主权项

一种双层水凝胶仿生手的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备第一层水凝胶即聚丙烯酸水凝胶：首先将丙烯酸单体、无机纳米交联剂人造水辉石和化学交联剂N, N'‑亚甲基双丙烯酰胺、引发剂分散在水中，除去反应液中的氧气，然后将反应液加入到模具中并密封，置于50 ~ 70 ℃环境中反应2 ~ 12小时，得到聚丙烯酸水凝胶；（2）制备第二层水凝胶即Fe3+交联的聚丙烯酸水凝胶：将制备好的第一层聚丙烯酸水凝胶浸泡在氯化铁/盐酸混合溶液中0.5 ~ 20小时，得到Fe3+交联的聚丙烯酸水凝胶；（3）将第一、二层水凝胶利用第一层水凝胶的粘性粘接在一起得到双层水凝胶，将该双层水凝胶裁剪为手的形状即得到双层水凝胶仿生手；步骤（1）所述丙烯酸单体的质量为步骤（1）中所加水质量的30% ~ 50%；步骤（1）所述无机纳米交联剂人造水辉石的质量为步骤（1）中所加水质量的0.5% ~ 3%；所述化学交联剂N, N'‑亚甲基双丙烯酰胺的质量为步骤（1）中丙烯酸单体质量的0.01% ~ 0.05%；步骤（2）所述氯化铁/盐酸混合溶液中氯化铁的浓度为0.01 ~ 0.1 mol/L，盐酸的浓度为0.05 ~ 0.5 mol/L。