華盛頓州立大學研制新型“可變形”智能材料


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華盛頓州立大學的研究人員已經開發出一種獨特的多功能的智能材料,可以在熱或光的刺激下改變形狀,自由折疊或展開。該研究首次將形狀記憶、光致變形和自愈等多種智能特性“集合”進一種材料之中。研究成果發表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊。

智能材料可以對如光照、熱等外界刺激做出響應,實現類似折疊或展開等“變形”,具有廣泛的潛在應用價值,如驅動器、藥物輸送系統以及自組裝設備等。例如,智能材料可以改變形狀使衛星在無需電池驅動機械裝置的情況下展開太陽能電池板。然而,智能材料還沒有得到廣泛使用,因為它們難以制備,并且往往每次只能執行一個功能。 研究人員一直在致力于開發可以實現不斷重復其應激響應特性的智能材料。

華盛頓州立大學的研究團隊將稱為液晶網(LCNs)的一類長鏈分子,在一個方向上定向排列,使其具備獨特的性能。研究人員利用該材料對熱刺激做出的形狀變化響應的方式,加入對偏振光發生反應的原子組,并使用動態化學鍵提高材料的再處理能力。由此得到的材料能夠對光照做出反應,能夠“記憶”其折疊或展開的形狀,并能夠在受損時自愈。例如,當該材料被刀片刮擦受損后,可以通過施加紫外光進行修復。該材料的“變形”行為可以預先設定,其特性也可以定制。

該研究實現了智能材料的重大突破,為構建智能系統打下了良好基礎。

本文由材料人網友 涅槃 投稿,材料牛編輯整理。
原文鏈接:Heat, light stimulate self-assembly: Researchers develop shape-changing 'smart' material
文獻鏈接:Photoresponsive Liquid Crystalline Epoxy Networks with Shape Memory Behavior and Dynamic Ester Bonds

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