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自己会动的薄膜——薄膜可能又多一个应用领域  

2017-08-07 08:45:07|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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随着对自然界生物结构了解与认识加深,通过材料与结构设计仿生大自然技术也日趋成熟,极大推动了刺激响应仿生材料的发展。基于刺激响应仿生材料研发的器件在工业,医疗,电子,军事等领域也得到了极大的应用。尤其是仿生软材料,其未来的应用价值将更加巨大,特别是在柔性电子工业,仿生传感器,软体机器人等方面更是前景广阔。

近日,华东师范大学化学院张利东课题组(第一通讯作者单位)与中国科学院深圳先进技术研究院杜学敏课题组(第二通讯作者单位)合作,以聚偏氟乙烯(PVDF)和聚乙烯醇(PVA)高分子材料为研究对象,通过模拟生物结构衍生规律制备出新型智能柔性双层高分子膜材料。利用模板技术将微孔道仿生结构复制到PVDF膜表面,从而在结构上实现了双层膜的仿生性能,并通过外界刺激实现了对双层膜仿生行为的操控。同时,该双层膜对于外界丙酮蒸汽的刺激能够保持数小时连续可逆的响应,为拓展刺激响应材料在柔性传感器、软体机器人等领域应用奠定了坚实的基础。而且,基于该双层膜设计的柔性传感器,可长时间连续的监控环境中丙酮浓度,从而及大地拓展了材料的应用潜质。

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该工作以廉价易得的高分子材料为研究对象,通过对其简单的复合改性,制备了具有自驱动性能的高分子双层膜。该双层膜对丙酮分子的刺激具有及其敏感的响应性,并且通过对丙酮分子的快速吸收和释放,可实现双层膜的长时间连续定向形变。让惰性高分子“不知疲倦”地运动起来,媲美自然界中复杂的运动方式,将大大推动聚合物材料在传感器、人工肌肉、柔体机器人等领域的重要应用

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