本發(fā)明涉及功能性聚兩性電解質材料的智能驅動器材料領域，具體涉及一種可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器及其制備方法與驅動方式。

背景技術：

水凝膠由于含有大量的水，并且具有完善的三維網(wǎng)絡結構賦予其軟物質的特性，具有弱刺激-強響應、少添加-大效果、驅動條件溫和等優(yōu)點；而軟物質驅動器特別是水凝膠驅動器在智能器件領域的發(fā)展日益受到關注。聚兩性電解質水凝膠則是包含陽離子單體、陰離子單體甚至中性單體的一種水凝膠，與聚電解質不同的是它具有十分獨特的溶脹行為，這種性質對新型驅動器材料的開發(fā)和設計具有重要的啟發(fā)和指導意義，將聚兩性電解質水凝膠應用于智能驅動器的設計與開發(fā)，是今后智能柔性材料的研究熱點之一。

在凝膠驅動器的研究中，形狀記憶凝膠驅動器可以從臨時形狀回復到原始形狀，為目前研究頗為廣泛的一種水凝膠驅動器。但目前報道的形狀記憶凝膠驅動器的每一個驅動周期都需要先用外力將凝膠固定為一個臨時形狀（acsappl.mater.interfaces2016,8,12384?12392；macromol.mater.eng.2017,302,1600359），而無法實現(xiàn)凝膠自發(fā)的在臨時形狀與原始形狀之間轉換，因此凝膠驅動器的操作方式比較復雜，大大制約了水凝膠在驅動器領域的應用。

聚兩性電解質水凝膠由具有正負電荷的兩性聚電解質通過靜電吸引交聯(lián)作用制備而成，具有特殊ph響應性和溶脹行為。受此啟發(fā)，我們創(chuàng)造性地制備了一種具有ph響應性的聚兩性電解質水凝膠驅動器，將合成傳統(tǒng)聚兩性電解質水凝膠的陰離子強電解質單體的一部分置換為弱電解質單體，通過改變溶液的ph使水凝膠強度和溶脹度發(fā)生改變，實現(xiàn)水凝膠在具有形狀記憶功能的同時可實現(xiàn)自發(fā)驅動現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器及其制備方法與驅動方式。

本發(fā)明的可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器由陽離子單體[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨和陰離子單體對苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸類單體通過自由基共聚得到；該水凝膠驅動器可通過改變溶液ph值的方法使水凝膠在溶液中實現(xiàn)自發(fā)形狀改變的驅動功能。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器的制備方法，包括如下步驟：

（1）制備聚兩性電解質水凝膠：將陽離子單體[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨、陰離子單體對苯乙烯磺酸鈉和丙烯酸類單體、引發(fā)劑分散在水中，并除去反應液中的氧氣；然后將反應液加入到模具中并密封，引發(fā)聚合得到聚兩性電解質水凝膠；

（2）制備聚兩性電解質水凝膠驅動器：將步驟（1）制備的聚兩性電解質水凝膠在堿性溶液中浸泡，使用外力使聚兩性電解質水凝膠獲得臨時形狀；再將具有臨時形狀的聚兩性電解質水凝膠放入酸性溶液中固定臨時形狀，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器。

進一步地，步驟（1）所述陽離子單體與陰離子單體的摩爾比為1:1，對苯乙烯磺酸鈉與丙烯酸類單體的摩爾比為1:9~9:1，總單體在反應液中的摩爾濃度為0.8~4mol/l；所述丙烯酸類單體為丙烯酸和甲基丙烯酸中的一種以上。

進一步地，步驟（1）所述引發(fā)劑為光引發(fā)劑或熱引發(fā)劑，當使用光引發(fā)劑時，采用波長范圍為300~380nm，功率為10~50w的紫外光照射6~24小時引發(fā)聚合；當使用熱引發(fā)劑時，在50~75℃聚合10~40小時；所述引發(fā)劑的用量為總單體摩爾量的0.05%~0.5%。

進一步地，所述光引發(fā)劑為α-酮戊二酸，所述熱引發(fā)劑為過硫酸鉀或過硫酸銨。

進一步地，步驟（2）所述堿性溶液為naoh溶液、koh溶液、ca(oh)2溶液或ba(oh)2溶液，濃度為0.001~1mol/l；所述浸泡的時間為1~10分鐘。

進一步地，步驟（2）所述酸性溶液為hcl溶液、h2so4溶液或hno3溶液，濃度為0.001~1mol/l；所述固定的時間為0.5~25分鐘；所述臨時形狀是與聚兩性電解質水凝膠原始形狀不同的形狀。

以上所述的制備方法制得的一種可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器。

以上所述的一種可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器的驅動方式，包括如下步驟：

（1）將聚兩性電解質水凝膠驅動器放入堿性溶液中浸泡，臨時形狀可恢復為原始形狀；

（2）將恢復為原始形狀的聚兩性電解質水凝膠驅動器再放入酸性溶液中浸泡，所述聚兩性電解質水凝膠驅動器即可在沒有外力作用的情況下自發(fā)的變回之前的臨時形狀；

（3）將具有臨時形狀的聚兩性電解質水凝膠驅動器再進行步驟（1）的操作，所述聚兩性電解質水凝膠驅動器即可恢復為原始形狀，將恢復為原始形狀的聚兩性電解質水凝膠驅動器再進行步驟（2）的操作，所述聚兩性電解質水凝膠驅動器在沒有外力作用的情況下自發(fā)的變回之前的臨時形狀；即，通過步驟（1）和步驟（2）的連續(xù)重復操作，可以實現(xiàn)通過控制溶液ph值，在不施加外力作用的情況下，使所述聚兩性電解質水凝膠驅動器在溶液中在臨時形狀與原始形狀之間自發(fā)變化以產生驅動。

進一步地，所述堿性溶液為naoh溶液、koh溶液、ca(oh)2溶液或ba(oh)2溶液，濃度為0.001~1mol/l；所述浸泡時間為1~30分鐘。

進一步地，所述酸性溶液為hcl溶液、h2so4溶液或hno3溶液，濃度為0.001~1mol/l；所述浸泡時間為0.5~25分鐘；所述臨時形狀是與聚兩性電解質水凝膠驅動器原始形狀不同的形狀。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點與技術效果：

1.本發(fā)明所提供的聚兩性電解質水凝膠驅動器，可通過控制溶液ph，在不施加外力作用的情況下，使凝膠在溶液中在臨時形狀與原始形狀之間自發(fā)變化以產生驅動，且此過程可多次重復進行。

2.本發(fā)明的可自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器，克服了傳統(tǒng)形狀記憶水凝膠驅動器每個形狀記憶周期都必須通過外力獲得臨時形狀的缺陷。

3.本發(fā)明所提供的可連續(xù)自發(fā)驅動的聚兩性電解質水凝膠驅動器可用于設計自發(fā)驅動的柔性機器人等智能驅動設備。

4.本發(fā)明采用“一鍋法”直接共聚得到水凝膠，與傳統(tǒng)制備聚兩性電解質水凝膠相比，在聚合過程中不添加nacl等反離子到反應體系中，聚合之后不需要泡水等后續(xù)處理步驟，合成方法簡單，制備的水凝膠可直接用來制備水凝膠驅動器。

5.本發(fā)明在保證陰陽離子單體摩爾比例為1:1的前提下，可以通過控制兩種陰離子單體的比例來調節(jié)水凝膠的強度，同時還可以通過調節(jié)酸溶液或堿溶液的濃度及浸泡時間來控制該水凝膠驅動器自發(fā)驅動的速率及驅動幅度。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述。對實施例中得到的水凝膠，采用xiong等macromolecules，2009，42：3811-3817文獻公開的方法測定機械性能，采用huang等acsappl.mater.interfaces,2016,8,12384-12392文獻公開的方法測定水凝膠的驅動過程。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.12ml除氧去離子水中，然后加入0.358ml甲基丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為300nm，功率為10w的紫外光下照射24小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為220kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復10次。

實施例2

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.049ml除氧去離子水中，然后加入0.429ml甲基丙烯酸單體、0.6928g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為380nm，功率為30w的紫外光下照射12小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為168kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復8次。

實施例3

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.192ml除氧去離子水中，然后加入0.286ml甲基丙烯酸單體、1.0392g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為365nm，功率為50w的紫外光下照射6小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為243kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復13次。

實施例4

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.12ml除氧去離子水中，然后加入0.358ml甲基丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為320nm，功率為40w的紫外光下照射11小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為220kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.01mol/l鹽酸溶液中10分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復11次。

實施例5

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.12ml除氧去離子水中，然后加入0.358ml甲基丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為360nm，功率為45w的紫外光下照射10小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為220kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.001mol/l鹽酸溶液中25分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復12次。

實施例6

在室溫下將1.342ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在6.413ml除氧去離子水中，然后加入0.245ml甲基丙烯酸單體、0.0660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.00047gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為360nm，功率為40w的紫外光下照射6小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為103kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復6次。

實施例7

在室溫下將6.708ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在1.156ml除氧去離子水中，然后加入0.136ml甲基丙烯酸單體、2.9691g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0234gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為340nm，功率為15w的紫外光下照射24小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為658kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復16次。

實施例8

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.19ml除氧去離子水中，然后加入0.288ml丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0114g過硫酸鉀，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于50℃環(huán)境中40小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為158kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/lba(oh)2溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/lhno3溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/lba(oh)2溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/lhno3溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/lba(oh)2溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復7次。

實施例9

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.19ml除氧去離子水中，然后加入0.288ml丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0096g過硫酸銨，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于75℃環(huán)境中10小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為206kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/lca(oh)2溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/lh2so4溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/lca(oh)2溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/lh2so4溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/lca(oh)2溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復9次。

實施例10

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.12ml除氧去離子水中，然后加入0.358ml甲基丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0114g過硫酸鉀，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于65℃環(huán)境中12小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為176kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.1mol/lkoh溶液中5分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.1mol/lkoh溶液中10分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.1mol/lkoh溶液中10分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復12次。

實施例11

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.12ml除氧去離子水中，然后加入0.358ml甲基丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為365nm，功率為40w的紫外光下照射11小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為220kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在1mol/lkoh溶液中1分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在1mol/l鹽酸溶液中0.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在1mol/lkoh溶液中1分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在1mol/l鹽酸溶液中0.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在1mol/lkoh溶液中1分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復5次。

實施例12

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.12ml除氧去離子水中，然后加入0.358ml甲基丙烯酸單體、0.8660g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0061gα-酮戊二酸，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于波長為330nm，功率為25w的紫外光下照射18小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為220kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.001mol/l氫氧化鈉溶液中10分鐘；然后利用外力將其擰成螺旋狀，浸泡在0.001mol/l鹽酸溶液中25分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.001mol/l氫氧化鈉溶液中30分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.001mol/l鹽酸溶液中25分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.001mol/l氫氧化鈉溶液中30分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復14次。

實施例13

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在3.959ml除氧去離子水中，然后加入0.519ml丙烯酸單體、0.1732g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0114g過硫酸鉀，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于65℃環(huán)境中12小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為176kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.001mol/lba(oh)2溶液中10分鐘；然后利用外力使其彎曲，浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.001mol/lba(oh)2溶液中30分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.1mol/l鹽酸溶液中1.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.001mol/lba(oh)2溶液中30分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復5次。

實施例14

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.42ml除氧去離子水中，然后加入0.058ml丙烯酸單體、1.5588g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0114g過硫酸鉀，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于65℃環(huán)境中12小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為176kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.01mol/l氫氧化鈉溶液中7.5分鐘；然后利用外力使其彎曲，浸泡在0.001mol/lhno3溶液中25分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.01mol/l氫氧化鈉溶液中20分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.001mol/lhno3溶液中25分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.01mol/l氫氧化鈉溶液中20分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復14次。

實施例15

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.132ml除氧去離子水中，然后加入0.346ml丙烯酸單體、0.6928g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0096g過硫酸銨，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于65℃環(huán)境中12小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為176kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在0.01mol/lca(oh)2溶液中7.5分鐘；然后利用外力使其彎曲，浸泡在0.01mol/l鹽酸溶液中10分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在0.01mol/lca(oh)2溶液中20分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在0.01mol/l鹽酸溶液中10分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在0.01mol/lca(oh)2溶液中20分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復8次。

實施例16

在室溫下將3.522ml[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化銨溶液（濃度為50wt%）分散在4.247ml除氧去離子水中，然后加入0.231ml丙烯酸單體、1.0392g對苯乙烯磺酸鈉單體，攪拌得到均勻的分散液，向分散液中通入氬氣以除去其中的氧氣，接著加入0.0096g過硫酸銨，攪拌至完全溶解，最后將反應液加入到模具中并密封，置于65℃環(huán)境中12小時，得到聚兩性電解質水凝膠，其拉伸斷裂強度為176kpa；將制備的聚兩性電解質水凝膠浸泡在1mol/l氫氧化鈉溶液中1分鐘；然后利用外力使其彎曲，浸泡在1mol/l鹽酸溶液中0.5分鐘，該水凝膠定形，即得到聚兩性電解質水凝膠驅動器；將該驅動器浸泡在1mol/l氫氧化鈉溶液中1分鐘，驅動器恢復至原始形狀，然后浸泡在1mol/l鹽酸溶液中0.5分鐘，該水凝膠驅動器又自發(fā)變成臨時形狀；接著再浸泡在1mol/l氫氧化鈉溶液中1分鐘又恢復至原始形狀，此過程可重復11次。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。