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Kinetics of smart hydrogels responding to electric field: A transient deformation analysis

机译：智能水凝胶对电场的动力学：瞬态变形分析

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A multiphysics model is presented in this paper for simulation of kinetics of the smart hydrogels subject to an externally applied electric field, especially for analysis of the transient deformation of the hydrogel. The model termed the multi-effect-coupling electric stimulus (MECe) takes account of the coupled chemo-electro-mechanical multiphysics domains and the multi-phase effect of polymeric network and interstitial liquid as well as ionic species. The MECe model is validated well by transient simulation and comparison with available experimental data. Kinetics of ionic concentration of diffusive species is simulated. Parameter studies on the hydrogel displacement are conducted in detail for influences of externally applied electric voltage, initially fixed-charge density and surrounding bath solution concentration.
机译：本文提出了一个多物理场模型，用于模拟智能水凝胶在外部施加的电场作用下的动力学，尤其是用于分析水凝胶的瞬态变形。称为多效应耦合电刺激（MECe）的模型考虑了化学-电-机械耦合的多物理场域以及聚合物网络和间隙液体以及离子物质的多相效应。通过瞬态仿真并将其与可用的实验数据进行比较，可以很好地验证MECe模型。模拟了扩散物质的离子浓度动力学。针对外部施加电压，初始固定电荷密度和周围浴液浓度的影响，对水凝胶位移进行了详细的参数研究。

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