Programmable Humidity-Responsive Actuation of Polymer Films Enabled by Combining Shape Memory Property and Surface-Tunable Hygroscopicity
Notice bibliographique
Résumé
Most humidity-responsive polymeric actuators can only exhibit shape transformations between a planar shape in the dry state and a bended three-dimensional (3D) shape when exposed to moisture, and it is challenging to design and prepare hygroscopic actuators with programmable actuating behaviors displayed from sophisticated 3D structures. Herein, we demonstrate that the integration of shape memory property and surface treatment enabled hygromorphic responsivity endows a single-component polymer film with programmable moisture-driven actuating behaviors. The solvent-processed polyethylene- co -acrylic acid (EAA) copolymer film is soft and stretchable at room temperature, and has a good thermal-responsive shape memory property. By surface treatment using base/acid solutions, the reversible gradient conversion between carboxyl groups and carboxylate salts along the thickness direction enables the film to exhibit designed hygroscopic actuations. The shape memory property and moisture-driven actuating behaviors can be combined to realize 3D-3D morphing by first programming the films into 3D shapes and then conducting the surface treatments. Both shape programming and surface treatment processes can be reprogrammed to make the actuation behavior readily tunable. We also show that the created surface patterns can act as moisture-sensitive conducting paths to detect human breathes, and the combination of shape memory, moisture-responsive morphing and conductivity change leads to some interesting applications such as smart switch in conducting circuit. This work provides a new and general strategy for the design of advanced humidity-responsive actuators.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».