هیدروژل های هوشمند با توجه به پتانسل بالایی که برای استفاده در انواع عملگرها و سنسورها دارند، مورد توجه محققین قرار گرفته اند. بنابراین، در این طرح رفتار کوپل مکانیکی-شیمیایی این مواد مورد بررسی قرار گرفته است. هیدروژل مورد مطالعه در این پژوهش حساس به شدت نور و دما می باشد. ابتدا مدل رفتاری مناسب برای هیدروژل حساس به نور و دما استخراج شده است. در مدل مذکور اثرات همزمان تغییرات دما، تغییرات شدت نور، تغییرات غلظت نمک در محلول خارجی و تغییرات pH محلول خارجی وارد شده است. مدل رفتاری استخراج شده با استفاده از نتایج تجربی موجود در مقالات صحه گذاری شده است. برای صحه گذاری از نتایج تجربی برای تورم آزاد استفاده شده است که شامل تغییرات دما، تغییرات شدت نور، تغییرات pH، و بارگذاری مکانیکی می باشد. تطابق خوبی بین نتایج حاصل از مدل و نتایج تجربی مشاهده می شود که نشان دهنده درستی مدلسازی انجام شده است. برای استفاده از مدل ارائه شده در مسائل کاربردی، نیاز به وارد نمودن مدل ارائه شده در چارچوب روش عددی است. برای این منظور از روش اجزا محدود استفاده می شود و فرمولاسیون اجزامحدود مدل ارائه شده مذکور با استفاده از زیربرنامه UHYPER در نرم افزار ABAQUS وارد شده است. درستی عملکرد زیربرنامه مذکور در حل مسائل همگن و ناهمگن با استفاده از حل تحلیلی صحه گذاری گردیده است. با استفاده از زیربرنامه توسعه داده شده، مسائل ناهمگنی بررسی گردیده است که شامل تورم ناهمگن یک هیدروژل استوانه ای بر روی یک هسته صلب، تورم هیدروژل در یک میکروشیر حساس به دما و نور هیدروژلی، خمش میکروتیر حساس به نور و دما و تغییرشکل ساختار خودتاشو حساس به نور و دما می باشد. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارآیی مدل ارائه شده در جل مسائل مختلف و کاربردی می باشد.
