刺激响应性的高分子薄膜表界面化学改性探索

发布时间：2025-06-10 00:50

　　刺激响应性薄膜是一种能够对外部刺激信号做出响应行为的薄膜材料。它能够将环境中温度、湿度、光照强度、电磁场变化等刺激信号转变成驱动、电阻变化等转变。这类智能薄膜材料被广泛应用于柔性传感器、软体机器人、智能驱动器等电子及传感领域。因此,开发具有高灵敏性、超耐久、抗疲劳和响应可控的智能薄膜,将为电子传感领域的发展具有长足的推动作用。本文论述了两种制备高效单层可控驱动智能复合膜的方法,并在保证单层薄膜可控驱动性的基础上,进一步提高薄膜的驱动力,以突破单层膜自身的缺陷,为薄膜在驱动器和传感领域的应用奠定优良的理化性能基础。简述如下:利用聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜中的“多氟”结构对丙酮蒸汽敏感的特性,通过薄膜拉伸“缩颈”现象对PVDF分子进行取向,沿拉伸方向取向的PVDF薄膜在丙酮蒸汽刺激下单向可控弯曲。为增强薄膜的蒸汽敏感性,在薄膜干燥前加入微米级铁粉颗粒,并在磁场作用下使铁粉有序排列。拉伸使铁粉与PVDF基材脱离形成排列规整的多孔结构,该结构不仅增加比表面积提高薄膜的蒸汽敏感性,还弱化了垂直拉伸方向的强度,更有力与薄膜本身形变。拉伸作用将拉伸方向的断裂强度提升至160 MPa。通过扫描电子显微镜...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２光驱动管状薄膜向光源运动??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｕｎａｂｌｅ?ｔｈｉｎ?ｆｉｌｍ?ｒｏｌｌｉｎｇ?ｔｏｗａｒｄ?ｌｉｇｈｔ?ｓｏｕｒｃｅ??１９

?华寒师葙太學顿士孿位论文???Ｚｈａｎｇ及其团队利用碳纳米管／海藻酸钠和Ｔｉ〇２结合１８，制备具有耷间模讀箬异的??Ｔｉ０２修饰碳纳米管／海藻酸钠薄膜，利用Ｔｉ０２对光的反射和碳纳米管的吸光特性制备光??热响应的海藻酸钠基智能薄膜，，图案化改性赋予了薄膜光热刺激可控驱动的特性。....

图１．３湿气响应薄膜驱动器??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｉｎ?ｆｉｌｍ?ａｃｔｕａｔｏｒ?ｉｎ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｔｏ?ｈｕｍｉｄｉｔｙ??

?华寒师葙太學顿士孿位论文???Ｚｈａｎｇ及其团队利用碳纳米管／海藻酸钠和Ｔｉ〇２结合１８，制备具有耷间模讀箬异的??Ｔｉ０２修饰碳纳米管／海藻酸钠薄膜，利用Ｔｉ０２对光的反射和碳纳米管的吸光特性制备光??热响应的海藻酸钠基智能薄膜，，图案化改性赋予了薄膜光热刺激可控驱动的特性。....

图１．４四爪磁性驱动器的工作过程??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ａｎｄ?ｓｎａｐｓｈｏｔｓ?ｏｆ?ｆｏｕｒ－ｃｌａｗ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ａｃｔｕａｔｏｒ??

?华寒师葙太學顿士孿位论文???羧基等亲水性基团易于吸收水分子；引起薄膜基材体积膨胀，逋过合理的结构设计，能??够将这种吸水膨胀效应转变成宏观形变，驱动薄膜执行器特定任务，实现湿气能向机械??能转变的目的。??Ｌｉａｎｇ等人２４报道了一种宏观图案化改性的ＰＶＤＦ／３－氨基丙棊三乙....

图１．５磁响应人工二头肌模型??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａｎ?ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ?ｂｉｃｅｐｓ?ｍｕｓｃｌｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?Ｍａｇｐｏｌ??

?华东师范大学硕士学位论文???Ｋ＃ａ??图１．５磁响应人工二头肌模型??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａｎ?ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ?ｂｉｃｅｐｓ?ｍｕｓｃｌｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?Ｍａｇｐｏｌ??（４）电响应材料??利用电禧号驱动的智能材料其响应性机理包括电场驱动和电热驱....

本文编号：4050065