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高分子薄膜材料有望用于人造肌肉的理研
發布者:2013-10-9  閱讀:2714

日本某研究所宣布,開發出了受到光線照射后可像肌肉一樣機械運動的高分子薄膜材料。在未來,這種薄膜材料將會得到更好的利用。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側鏈的構造。塑料包裝膜在側鏈中嵌入受到光線照射后構造會發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大幅彎曲,在受到可視光線照射后會復原。
 
高分子材料的制作過程如下。先將側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小時后冷卻至室溫,最后加工成薄膜。將在進行熱壓時為了便于剝離而導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出規則統一的特殊方向性構造。在光的照射下偶氮苯分子的構造變化會統一為一個方向,因此會引起薄膜彎曲的宏觀變形。
 
理研采用大型光輻射設施“SPring-8”對該高分子材料的特殊方向構造進行了研究。結果表明,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,形成了規則性的三維聚集構造。
 
這種高分子材料可應用于通過光線來運動的人工肌肉等。此外,如果運用可使功能分子大面積規則聚集化的技術,農膜還能夠由功能分子將電子從薄膜表面運送至里面,有望開發出高效率的有機薄膜太陽能電池等。

 
 

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