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化工
当å‰ä½ç½®åQ?首页 >> 资讯 >> 化工 >> 行业动æ€?/a> >> 正文

  在自然界中，感应环境刺激å˜åŒ–òq¶å°†å…¶è{化äØ“(f¨´)˜q动是许多生物体臛_…³é‡è¦çš„功能，例如攀爬æ¤ç‰©å·™åÈš„å‘光性è¿åŠ¨ä»¥å?qi¨¢ng)食肉è‰å¯Ò?gu¨©)˜†è™«çš„æ•æ‰½{‰ã€‚å—˜q™äº›æ¤ç‰©å€‘֑性è¿åŠ¨ï¼ˆnastic plant motionsåQ‰å¯å‘，¿U‘学家设计和制备了一¾pÕdˆ—åŸÞZºŽåˆºæ¿€å“应æ™ø™ƒ½æ料的致动器åQˆæˆ–执行器）以应用于ä¸åŒé¢†åŸŸåQŒä¾‹å¦‚èšåˆç‰©â€œé©¬è¾ä€ï¼Œäººé€ è‚Œè‚‰ï¼Œå¾®åž‹æœºå™¨äººï¼Œå…‰æŽ§å¾®æµä½“，振è¡å™¨å’Œå‘电(sh¨´)机等。在˜q™äº›åŸÞZºŽæ™ø™ƒ½æ料的器件中åQŒå¶æ°®è‹¯æ¶²æ™¶é«˜åˆ†å­æ‰§è¡Œå™¨ç”׃ºŽå…¶å‡ºè‰²çš„光控å¯å˜å½¢æ€§å’Œå¯è¿åŠ¨æ€§ï¼ˆä¾‹å¦‚弯曲ã€æ»šåŠ¨ã€æ­¥è¡Œã€æ¸¸æ³Ÿë€æŒ¯åŠ¨å’Œèžºæ—‹æ‰­è{½{‰ï¼‰è€Œå—到越æ¥è¶Šå¤šçš„å…Ïx³¨ã€‚然而，在液晶致动器领域ä»å­˜åœ¨è®¸å¤šæŒ‘战，例如如何ž®†åˆ†å­çš„几何构型å˜åŒ–åQˆä¾‹å¦‚，å¶æÛ苯的光异构化åQ‰æœ‰æ•ˆåœ°è½¬åŒ–为æ料的å®è§‚˜q动åQŒä»¥å?qi¨¢ng)如何将外部刺激有效地è{化äØ“(f¨´)速度å¯è°ƒå’Œæ–¹å‘å¯æŽ§çš„自推˜q›å¼˜qžç®‹˜q动ã€?

  å››å·å¤§å­¦å¤å’Œç”Ÿæ•™æŽˆç ”½I¶å°¾l?/strong>å’?strong>加拿大Sherbrooke大学赵越教授研究ž®ç»„åˆä½œåˆ¶å¤‡äº?strong>åŸÞZºŽé…¯äº¤æ¢åŠ¨æ€é”®çš„å¯åŠ å·¥å¶æÛ苯液晶弹性体åQˆç®€¿U°ALCEåQ‰ï¼Œæ出了一¿U用光驱动液晶致动器åšå¤æ‚è¿åŠ¨çš„æ–°ç­–ç•?/strong>。实验表明，β-¾ŸŸåŸºé…¯é”®åœ¨é«˜æ¸©ä¸‹¾l催化剂作用å¯ä»¥˜q›è¡Œå¿«é€Ÿçš„酯交æ¢å应åƈ赋予æ料优良的å¯å¡‘性，从而ä¿è¯ææ–™å¯ä»¥åˆ¶æˆå„¾cÕdŞ状的器äšg。实验预先将拉äŽ×应å˜èƒ½é‡å‚¨å­˜åœ¨ALCE薄膜中。在UV光照ž®„下åQŒå­˜å‚¨çš„应å˜èƒ½é‡˜q›è¡Œå…‰çƒ­è§¦å‘释放òq¶ååŒå¶æ°®è‹¯æ¶²æ™¶æ料的光致åÅžå˜ï¼Œå¯ä»¥å¯ÆD‡´ALCE薄膜产生æžå¤§çš„收¾~©åŠ›åQˆ~7 MPaåQ‰ã€‚è¿™¿U强大光触å‘收羃力å¯ä»¥ä¿è¯æ¶²æ™¶è‡´åŠ¨å™¨ä»¥â€œè½®å­â€å’Œâ€œå¼¹½§çŠ¶é©¬è¾¾â€çš„å½¢å¼äº§ç”Ÿè‡ªæˆ‘推进的连¾l­å…‰æŽ§è¿åŠ¨ï¼›òq¶ä¸”åQŒé€šè¿‡æ”¹å˜å‚¨å­˜æ‹‰äŽ×应å˜èƒ½çš„大å°å’Œæ”¹å˜è‡´åŠ¨å™¨çš„结构å¯ä»¥åˆ†åˆ«è°ƒèŠ‚致动器的è¿åŠ¨é€Ÿåº¦ä»¥åŠ(qi¨¢ng)控制˜q动方å‘å’Œè¿åŠ¨æ¨¡å¼ã€?

  å›?. UV光照引è“vçš„ä¸å¯¹ç§°å˜åŞ使液晶èšåˆç‰©â€œè½®å­â€çš„é‡å¿ƒå‘å·¦(a)或å‘å?b)å移åQŒç”±æ­¤äñ”生的力矩é©×ƒ‹É“轮å­â€è¿œ¼›ÀLˆ–æœå‘光溘q动。ä¸åŒâ€œè½®å­â€çš„光驱˜q动åQ?c) 外层ALCE膜，伔R•¿çŽ?00%åQŒå‘å‰æ»šåŠ¨ï¼›(d) 外层ALCE膜，伔R•¿çŽ?00%åQŒå‘å‰æ»šåŠ¨ï¼›(e) 内层ALCE膜，伔R•¿çŽ?00%åQŒå‘åŽæ»šåŠ¨ã€?

  实验中液晶致动器是由ALCE/BOPP(åŒå‘拉äŽ×èšä¸™çƒ?åŒå±‚膜制å¤?/strong>的。如å›? a所½Cºï¼Œåœ¨UV光照ž®„下åQŒå¤–层ALCE膜的æœå…‰å¼¯æ›²åQˆå˜òq»I¼‰å¯ÆD‡´â€œè½®å­â€æœå…‰ä¸€ä¾§çš„曲率å‡å°è€ŒèƒŒå…‰ä¸€ä¾§æ›²çŽ‡ä¿æŒä¸å˜ã€‚è¿™¿Uä¸å¯¹ç§°çš„å˜å½¢ä‹É得“轮å­â€çš„é‡å¿ƒå‘å·¦å移从而äñ”生一个力矩驱低쀜轮å­â€èƒŒ¼›Õd…‰æºæ»šåŠ¨ã€‚由于UV光诱导的收羃åQˆå¶æ°®è‹¯åŸºå›¢çš„光异构化）仅å‘生在ALCE 膜的表é¢åŒºåŸŸåQŒâ€œè½®å­â€å˜å½¢çš„区域在其˜q动¼›Õd¼€å…‰æºåŽï¼Œå¯ä»¥å€ŸåŠ©äºŽBOPP层弹性å˜å½¢æ供的回å¤åŠ›ï¼Œæ¢å¤æœ€åˆçš„形状。因此，致动器“轮å­â€åœ¨˜qžç®‹çš„光照射下å¯ä»¥è‡ªæŽ¨è¿›å¼åœ°å¾ªçŽ¯˜q动。如å›? cå’Œd所½Cºï¼Œé€šè¿‡æ”¹å˜ALCE膜äŽ×长率åQˆåº”å˜èƒ½åQ‰çš„大å°å¯ä»¥è°ƒèŠ‚“轮å­â€çš„˜q动速度。实验表明，在相åŒçš„光照æ¡äšg下，储存应å˜èƒ½è¾ƒé«˜ï¼ˆå›? cåQŒäŽ×长率200%åQ‰çš„“轮å­â€è¿åŠ¨é€Ÿåº¦åQˆ~1 cm s?1åQ‰å¿«äºŽå‚¨å­˜åº”å˜èƒ½è¾ƒä½ŽåQˆå›¾1 dä¼”R•¿çŽ?00%åQ‰çš„“轮å­â€è¿åŠ¨é€Ÿåº¦åQˆ~0.33 cm s?1åQ‰ã€?

  相å圎ͼŒå½“ALCE膜处于“轮å­â€çš„内层æ—Óž¼ˆå›?båQ‰ï¼ŒUVå…‰é€è¿‡BOPP层ä‹É得内层ALCEè†?emsp; 背光弯曲åQŒä»Žè€Œå¯¼è‡´â€œè½®å­â€æœå…‰ä¸€ä¾§çš„曲率增大而背光一侧曲率ä¿æŒä¸å˜ã€‚è¿™¿Uä¸å¯¹ç§°çš„å˜å½¢ä‹É得“轮å­â€çš„é‡å¿ƒå‘å³å移从而äñ”生一个力矩驱使轮å­æœå‘å…‰æºæ»šåŠ¨ï¼ˆå›?eåQ‰ã€?/span>

  ˜q™ç§é€šè¿‡æ‹‰äŽ×应å˜èƒ½ååŒå¶æ°®è‹¯å…‰å¼‚构化实现˜q动å‚æ•°å¯æŽ§å…‰é©±˜q动的策略，也å¯ä»¥é€šè¿‡â€œå¼¹½§çŠ¶é©¬è¾¾â€çš„˜q动模å¼å®žçŽ°ã€‚当ALCE膜处于弹½§çŠ¶è‡´åŠ¨å™¨çš„内层æ—Óž¼ŒUV光以一定倾斜角度沿ç€â€œå¼¹½§çŠ¶é©¬è¾¾â€èáu¾U¿ä»Žå·¦è‡³åÏx‰«æå¯ä»¥é©±ä½¿å…¶è‡ªæŽ¨˜q›å¼åœ°è¿ž¾l­å‘å‰è¿åŠ¨ï¼›å之åQŒå½“ALCE膜处于外层时åQŒç›¸åŒæ¡ä»¶UVå…‰å¯ä»¥é©±ä½¿å…¶è‡ªæŽ¨˜q›å¼åœ°å‘åŽè¿åŠ¨ã€?/span>

 

  å›?2. (a)å’?b)“弹½§çŠ¶é©¬è¾¾â€çš„光驱˜q动½Cºæ„图。ä¸åŒâ€œé©¬è¾ä€çš„光驱˜q动åQ?c) 内层ALCE膜，å‘剘q动åQ?b) 外层ALCE膜，å‘厘q动ã€?

  对于ALCE膜处于内层的情况åQŒå½“UV光以一定倾斜角度沿ç€â€œå¼¹½§â€èáu¾U¿ç§»åŠ¨æ—¶åQŒâ€œå¼¹½§â€è¢«å…‰è¾ç…§çš„区域˜q›è¡Œå¿«é€Ÿçš„“螺旋紧¾~©â€è¿åŠ¨ï¼Œå½“å…‰æŸç¦»å¼€æ—¶è¯¥åŒºåŸŸåˆè¿›è¡Œâ€œèžºæ—‹æ¾å¼›â€è¿åŠ¨æ¥æ¢å¤åŽŸæ¥å½¢çŠ¶ã€‚è¿™¿U“螺旋紧¾~©â€åˆ°â€œèžºæ—‹æ¾å¼›â€çš„转å˜å¯ä»¥äº§ç”Ÿä¸€ä¸ªåŠ›çŸ©é©±ä½Žì€œå¼¹½§çŠ¶é©¬è¾¾â€å‘å‰æ»šåŠ¨ã€‚由于“弹½§çŠ¶é©¬è¾¾â€çš„ä¸åŒåŒºåŸŸéƒ½è¿ž¾l­åœ°˜q›è¡Œ˜q™ç§â€œç´§¾~©â€”—æ¾å¼›â€çš„转å˜åQŒæ‰€ä»¥è¿™¿Uå…‰é©Þp¿åŠ¨æ˜¯è‡ªæŽ¨˜q›å¼å’Œè¿ž¾l­çš„ã€?

  对于å¦ä¸€¿UALCE膜处于外层的情况åQŒç›¸å的“螺旋æ¾å¼›â€åˆ°â€œèžºæ—‹ç¾ƒç´§â€çš„转å˜äº§ç”Ÿä¸€ä¸ªç›¸åæ–¹å‘的力矩é©×ƒ‹É“马è¾ä€å‘åŽæ»šåŠ¨ã€‚è¿™™å¹ç ”½I¶å·¥ä½œæ出的用光驱动液晶致动器åšè‡ªæŽ¨˜q›å¤æ‚è¿åŠ¨çš„新策略，在光驱动èšåˆç‰©è‡´åŠ¨å™¨é¢†åŸŸæœ‰æ½œåœ¨çš„应用价倹{€?/span>

  相关研究æˆæžœå·²åœ¨¾U¿å‘表在Advanced Materials (å½±å“å› å­19.791)上，四å·å¤§å­¦é«˜åˆ†å­æ料工½E‹å›½å®‰™‡ç‚¹å®žéªŒå®¤åQŒé«˜åˆ†å­ç ”究所为第一å•ä½åQŒå››å·å¤§å­¦å’ŒSherbrooke大学è”åˆåŸ¹å…»åšå£«ç”Ÿå¢é”¡ç«‹ä¸ºç¬¬ä¸€ä½œè€…，å¤å’Œç”Ÿæ•™æŽ?/strong>å’?/span>赵越教授为共åŒé€šè®¯ä½œè€…。该™å¹ç ”½I¶å·¥ä½œå¾—åˆîCº†å›½å®¶è‡ªç„¶¿U‘学基金åQ?1433006åQ‰ã€Natural Sciences and Engineering Research Councilof Canada (NSERC) 和留学基金委åQˆCSCåQ‰ç­‰èµ„助ã€?/span>

 

å…责声明åQšéƒ¨åˆ†èµ„æ–™æ¥æºäºŽ¾|‘络åQŒè{载的目的在于传递更多信æ¯åŠ(qi¨¢ng)分äínåQŒåƈä¸æ„味ç€èµžåŒå…¶è§‚ç‚ÒŽ(gu¨©)ˆ–è¯å®žå…¶çœŸå®žæ€§ï¼Œ
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