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在人造肌肉、软体机器人等领域,可以响应诸如温度、湿度、电场、磁场、pH等环境变化并产生形变的智能型软体材料备受关注。其中智能型水凝胶材料,其可以在受到外界环境(如温度、湿度、电场、磁场、pH、光)刺激时可以发生溶胀或者收缩等变形行为,同时其具备环境相容性好,易于驱动和生物相容性好等特点,已被广泛应用于软体机器人领域。在智能型水凝胶软体驱动器研究领域,水凝胶软体驱动器通常是通过模具浇筑、挤出式打印以及光刻图案法等方式制造。这些加工工艺无法进行复杂水凝胶软体驱动器制造。为了克服这个难点,本文使用光固化3D打印技术进行水凝胶软体驱动器研究。相比于传统加工工艺,光固化3D打印具备单次打印成型速度快,可成型复杂结构以及成型精度高等优势。本文采用电响应水凝胶材料,结合光固化3D打印技术进行软体驱动器研究。本文从电响应水凝胶电致变形机理、电响应水凝胶材料制备及其表征、水凝胶材料光固化3D打印、电响应水凝胶软体驱动器设计及实验等方面展开研究,具体研究内容及结论如下:(1)分析电响应水凝胶电致变形机理,制备出可以应用于光固化3D打印的聚乙二醇二丙烯酸酯/聚丙烯酸共聚水凝胶。搭建水凝胶光固化3D打印系统,并编写应用于水凝胶光固化3D打印系统的上位机控制软件,在此基础上,完成电活性水凝胶光固化3D打印工艺参数研究,研究表明电活性水凝胶3D打印可以实现复杂结构成型,同时成型速度快、精度高。(2)对电响应水凝胶溶胀率以及含水量等特征进行实验测量,电响应水凝胶含水量可达80%以上,具备较好的水含量,同时其溶胀率最高可达约300%。此外,使用光固化3D打印系统打印电响应水凝胶样件,从材料配比、电解质溶液浓度、样件厚度以及电解质溶液所施加电压幅值等方面对其电响应驱动特性进行研究。实验表明,较为细长的电响应水凝胶具备更快的响应速度同时其弯曲角度与响应速度随着电压的增加而增加。(3)基于电响应水凝胶的电响应驱动特性,使用水凝胶光固化3D打印系统,设计并制作出仿鱼尾柔性驱动器驱动器、推进柔性驱动器以及电响应水凝胶柔性手爪。通过实验验证电响应水凝胶驱动器具备较好的驱动性能,可应用于软体机器人驱动,同时使用光固化3D打印系统可以实现驱动器的快速制造。