聚硅氧烷弹性体纳米复合纤维的可控制备与光致动行为

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:plateau_t
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文基于柔性聚合物光机械致动器的致动原理及其最新研究进展,通过设计优化制备出对近红外激光(NIR)有可逆机械驱动行为的纳米晶基弹性体复合材料,并对其结构及光响应行为进行了深入研究。包括以下三个方面的工作:(1)利用传统种子生长法制备出长径比均一(5.5)的金纳米棒。选择对苯二酚替代常用的抗坏血酸作为生长液中三价金离子的弱还原剂,在增加了生长液的稳定程度的同时,提高金纳米棒的产率。为降低因包覆表面活性剂CTAB而产生的生物毒性,对初步制备的金纳米棒产物进行小分子巯基修饰,离心去除CTAB,有效改善其与大分子聚合物的相容性。利用液体硅橡胶在高温下迅速交联固化的特性通过溶液纺丝法成功制备出金纳米填料均匀分散于基体中的金纳米棒/聚二甲基硅氧烷(AuNRs/PDMS)复合纤维,纤维高度透明且极具韧性。表征发现,此复合纤维对波长为808 nm的近红外激光存在快速且可逆的机械响应性。对纤维施加拉伸预应变诱导填料在基体中产生不同程度的取向,在激光辐照下,预应变小于10%时纤维表现出可逆伸长行为,纤维对激光的输出力随预应变程度的增大而减小;而在预应变大于10%时,纤维迅速收缩,输出力随预应变的增大而增大。停止光照,纤维则立即回复至初始状态。同时发现,纤维对光的响应速率随拉伸预应变和金纳米棒含量的增加而加快,最大响应速率可达4.405 KPa s-1,响应饱和时间却随之呈现缩短趋势,最快14.4 s内达到饱和。除此之外,样品直径对此复合纤维的光致机械响应行为有明显影响。直径小于0.5 mm时,输出力随直径的减小而增大;直径大于0.5 mm时,输出力随直径的增大而增大。(2)以氧化石墨烯(GO)为弹性基体填料,利用氧化石墨烯的高温还原特性,利用溶液纺丝法在相同实验条件的不同还原温度下分别制备出GO还原程度不同的还原氧化石墨烯/聚二甲基硅氧烷(RGO/PDMS)弹性纳米复合纤维。表征发现,即使还原程度不同,RGO/PDMS复合纤维对近红外激光有着与AuNRs/PDMS复合纤维类似的可逆光响应行为及拉伸预应变依赖性。预应变程度越高,纤维对光的输出力越大,响应饱和时间越短,响应速率越高,12.2 s内即可达到最大致动应力80 KPa;同时,氧化石墨烯还原程度越高,即复合体系中石墨烯的含量越高,纤维对光的输出力也越大。(3)以二硫化钼(MoS2)及硒化铋(Bi2Se3)为弹性基体填料,在与(1)相同条件下分别制备出MoS2/PDMS、Bi2Se3/PDMS弹性纳米复合纤维,探讨不同填料/聚二甲基硅氧烷弹性基体复合纤维的制备可能性及对光致动性的影响。表征发现,以PDMS为基体的复合弹性体纤维有着光响应普遍性,它们都对近红外激光有着与AuNRs/PDMS复合纤维相似的可逆响应行为及拉伸预应变依赖性。其中,在控制填料含量均为0.5 wt%时,AuNRs/PDMS复合纤维的光致响应输出力最大,响应速率也最快;Bi2Se3/PDMS复合纤维呈灰色透明状,光致响应输出力最小。
其他文献
剪纸,是一个世界性普及的文化物种,亚洲、美洲、欧洲的许多国家都曾有过自己的剪纸传统,至今一些国家仍在延续着自己的剪纸传统或活跃着现代剪纸的身影。南部亚洲一些信奉小乘佛
报纸
高等职业技术教育的电子设备与运行管理、应用电子技术、电子测量等专业,是以能力培养为主线的。培养学生的电子设备检测能力、维修能力,关键在于掌握电子设备维修常用的检测
儿童的绘画作品应该有自己的特点,用自己独特的绘画语言表达自己的思想,表现出新的创造力。我们应该从点点滴滴做起,培养孩子们的创造能力。绘画创造力是随着幼儿生理成长和
电力系统发生大面积严重复杂故障时,会使电压、频率恶性下降,并可能导致系统崩溃,必须采取紧急控制措施。低频减载是防止频率过度下降、维持系统频率稳定的有效方法。针对传
在道路上发生的所有道路交通伤亡中,有27%发生在行人和骑自行车者中。这一数字接近所有道路死亡人数的三分之一,在低收入和中等收入国家,无论在一些国家,这一数字上升到超过75%。虽然世界继续朝着机动化的方向发展,但是需要在安全的环境中考虑非机动交通工具,例如步行和骑自行车,并且作为健康且廉价的移动选择而普及。另一方面,68个国家制定了鼓励和促进步行和骑自行车的国家或地区政策,仅有不到79个国家制定了旨
不动产善意取得制度经历了从“手护手原则”发展到《德国民法典》关于不动产善意取得制度的真正确立。不动产善意取得制度是以其特定的价值和物权公示、公信原则为基础的,其
本文对项目管理的产生、引进与推广、发展现状进行了系统总结和全面分析,并预见到未来项目管理的发展将更加注重实用性、注重行业的扩展、注重全面化的项目管理。
目的探讨肌骨超声诊断创伤性浅表软组织损伤的应用价值,为肌骨超声的临床应用提供理论依据。方法选择青海省中医院自2014年1月到2016年12月期间就诊的158例创伤性浅表软组织
现阶段,我国积极倡导互联网和经济社会融合发展、推动数据资源共享、实施国家大数据战略,主张科技兴国、以创新驱动发展、实施技术多元化战略、推进产业转型升级。大数据环境下信息数据的爆发式涌现、海量式增长,企业技术多元化战略对信息资源使用的广度及深度变得更加复杂多样,动态能力作为企业在快速变化的环境中对内外部知识信息资源的协调整合、学习吸收以及配置运用的能力显得越发重要。企业能否依据自身特定核心技术能力,
期刊