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admin 2019-05-16 阅读:227

形状回忆高分子资料能够在外界影响下依照既定的程序变形,这使得它在驱动器、传感器、药物传输等方面具有巨大的使用远景。因为高分子资料自身的低导热系数和缓慢的链运动速率,形状回忆高分子资料的呼应速度较其它形状回忆资料(如形状回忆合金)依然具有很大的距离。

近来,浙大高明(一起通讯)、许震(一起通讯)团队与马列(一起通讯)团队及其他合作者一起努力,突破了这一呼应速度难题。该项作业以高度可拉伸的石墨烯气凝胶为模板,在其内部构筑由聚己内酯(polycaprolactone,PCL)纳米薄膜(2.5~60 nm)建立而成的形状回忆网络。其间,石墨烯纳米网络作为快速能量转化和能量注入通道,PCL纳米网络作为快速能量传递和形变载体。这种具有PCL/石墨烯互穿网络结构的气凝胶纳米复合资料在电信号影响下,呼应时刻仅为50毫秒,呼应速度达175±40 mm/s,最大形变约100%。


传统形状回忆高分子共混复合资料和复合气凝胶(本文)


复合气凝胶资料的微观结构


石墨烯/PCL复合气凝胶的形状呼应功能


石墨烯/PCL复合单片的形状回忆行为


石墨烯/PCL复合气凝胶的使用

该快速呼应的超轻复合气凝胶资料具有宽广的使用远景,可被规划为超快速熔断器来维护精细电路,在过载情况下,可在134 ms 内断路,维护用电器。一起,它还能够与电磁铁结合,做为微型振荡器。该作业以“Millisecond Responseof Shape Memory Polymer Nanocomposite Aerogel Powered by Stretchable GrapheneFramework”为题宣布在ACS Nano 上。