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| | 高分子薄膜材料有望用于人造肌肉的理研 | | 發(fā)布者：2013-10-9 閱讀：3145次 |
日本某研究所宣布，開發(fā)出了受到光線照射后可像肌肉一樣機(jī)械運(yùn)動(dòng)的高分子薄膜材料。在未來(lái)，這種薄膜材料將會(huì)得到更好的利用。這種高分子材料為“聚合物刷”的一種，具有由一條主鏈高密度分支出長(zhǎng)側(cè)鏈的構(gòu)造。塑料包裝膜在側(cè)鏈中嵌入受到光線照射后構(gòu)造會(huì)發(fā)生變化的偶氮苯分子，利用施加熱和壓力的“熱壓法”加工將高分子材料制成薄膜狀。該材料在受到紫外線照射后會(huì)大幅彎曲，在受到可視光線照射后會(huì)復(fù)原。
高分子材料的制作過(guò)程如下。先將側(cè)鏈上具有偶氮苯分子的聚合物刷加熱至130℃，然后在115℃下保持1小時(shí)后冷卻至室溫，最后加工成薄膜。將在進(jìn)行熱壓時(shí)為了便于剝離而導(dǎo)入的聚四氟乙烯片材加到了這種高分子材料之中。塑料大棚膜在聚四氟乙烯片材的影響下，聚合物刷的方向呈現(xiàn)出規(guī)則統(tǒng)一的特殊方向性構(gòu)造。在光的照射下偶氮苯分子的構(gòu)造變化會(huì)統(tǒng)一為一個(gè)方向，因此會(huì)引起薄膜彎曲的宏觀變形。
理研采用大型光輻射設(shè)施“SPring-8”對(duì)該高分子材料的特殊方向構(gòu)造進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，聚四氟乙烯片材表面上存在的一維碳分子的方向性信息被聚合物刷捕捉，聚合物刷由此組成了二維矩形晶格，形成了規(guī)則性的三維聚集構(gòu)造。
這種高分子材料可應(yīng)用于通過(guò)光線來(lái)運(yùn)動(dòng)的人工肌肉等。此外，如果運(yùn)用可使功能分子大面積規(guī)則聚集化的技術(shù)，農(nóng)膜還能夠由功能分子將電子從薄膜表面運(yùn)送至里面，有望開發(fā)出高效率的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池等。 | | | | |
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