水凝胶驱动器是一种在外部刺激下会产生形变或运动的软体机器,在人工肌肉、传感器、光学器件等领域有潜在的应用价值。制作水凝胶驱动器的要点有两个:1,选取对pH、远红外、紫外等有响应性的材料;2,把材料按照一定方式巧妙地组装起来.适合做驱动器的响应性材料种类繁多,难点在于凝胶含水率高表面光滑,不易组装。为解决此问题,本文把主客体分子识别引入到响应性材料中,成功组装成水凝胶驱动器。本实验分三部分:1,β环糊精、甲基丙烯酸和丙烯酰胺自由基聚合,合成主体阴离子凝胶,并研究其响应性;2,金刚烷、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰胺自由基聚合,合成客体阳离子凝胶,并研究其响应性;3,研究主体阴离子凝胶与客体阳离子凝胶的组装效果,考察在电场下水凝胶驱动器的运动情况,研究双层驱动器在水/乙醇中的形态变化。以上实验发现:1,主体阴离子凝胶与客体阳离子凝胶都对pH、离子强度和电场有响应性;2.主体阴离子凝胶与客体阳离子凝胶可以通过主客体分子识别组装在一起;3.电场下,驱动器可以完成拾取任务;4.在水/乙醇交换下,双层驱动器能实现可逆弯曲形变。