Programmable stimuli-responsive zwitterionic hydrogels for soft robotic applications
Notice bibliographique
Résumé
As a prominent class of actuators, stimuli-responsive hydrogels have attracted significant interest in the \nsoft robotics community for biomedical applications. Key features of hydrogels, including high water \ncontent and similar physicochemical properties to that of tissues, make them excellent materials to be \nused in a wide range of biomedical applications such as drug delivery, and tissue engineering. \nParticularly, hydrogels with stimuli-responsiveness, self-healing, shape-morphing, low cytotoxicity, \nand tunable physiochemical properties can be used as functional building blocks in biomedical devices \nand robots, enabling minimally invasive medical procedures. \n Introducing programmability to the shape-morphing of hydrogels opens up new opportunities, \nespecially, in the fabrication of remotely controllable biomedical robots. In this work, we synthesized \nresponsive hydrogel nanocomposites and bilayers with preprogrammed shape transformations that \nenable desirable robotic functionalities. For this, we used zwitterionic/acrylate chemistries that impart \nself-healing, stimuli-responsiveness, and biocompatibility to our hydrogel system. Introducing \nheterogenous physiochemical properties, at the microscale, and employing a multilayering approach, \nat the macroscale, rendered differential swelling to the hydrogels, which were then employed as a \nprogramming strategy to facilitate 2D-to-3D shape-morphing of the hydrogel upon exposure to \nenvironmental cues. \n As a proof-of-concept, we demonstrated tethered and untethered soft robotic functionalities, such as \nactuation, magnetic locomotion, and targeted transport of soft and light cargo in confined and flooded \nmedia. Our future direction includes developing novel bio-inks from this hydrogel system for extrusion \nadditive manufacturing given their excellent tunability of mechanical properties coupled with the shear thinning rheology of the hydrogel. We believe that the proposed hydrogel formulation will expand the \nportfolio of functional materials for fabricating miniaturized soft actuators for biomedical applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».