当前位置:主页 > 科学研究 > 学科动态 >

华盛顿州立大学研制新型“可变形”智能材料

时间:2016-07-02 14:33 点击:

      华盛顿州立大学的研究人员已经开发出一种独特的多功能的智能材料,可以在热或光的刺激下改变形状,自由折叠或展开。该研究首次将形状记忆、光致变形和自愈等多种智能特性“集合”进一种材料之中。研究成果发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊。

      智能材料可以对如光照、热等外界刺激做出响应,实现类似折叠或展开等“变形”,具有广泛的潜在应用价值,如驱动器、药物输送系统以及自组装设备等。例如,智能材料可以改变形状使卫星在无需电池驱动机械装置的情况下展开太阳能电池板。然而,智能材料还没有得到广泛使用,因为它们难以制备,并且往往每次只能执行一个功能。 研究人员一直在致力于开发可以实现不断重复其应激响应特性的智能材料。

      华盛顿州立大学的研究团队将称为液晶网(LCNs)的一类长链分子,在一个方向上定向排列,使其具备独特的性能。研究人员利用该材料对热刺激做出的形状变化响应的方式,加入对偏振光发生反应的原子组,并使用动态化学键提高材料的再处理能力。由此得到的材料能够对光照做出反应,能够“记忆”其折叠或展开的形状,并能够在受损时自愈。例如,当该材料被刀片刮擦受损后,可以通过施加紫外光进行修复。该材料的“变形”行为可以预先设定,其特性也可以定制。

      该研究实现了智能材料的重大突破,为构建智能系统打下了良好基础。