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2020-12-02
篇名：紙基石墨烯復合膜的制備及其智能變形研究
英文：Preparation and intelligent deformation of paper-based graphene polymer double-layer composite films
作者：齊 珂，胡 穎
單位：合肥工業(yè)大學
關鍵詞：紙基石墨烯復合薄膜；光致變形；多刺激源響應；柔性驅動器
摘要：柔性智能驅動器能將外部能量轉換為機械能輸出，在人工肌肉、軟體機器人等領域具有良好的應用前景。文章設計并制備了紙基石墨烯復合雙層薄膜，并實現了其在外部光照或濕度變化刺激下的驅動變形。通過多次浸漬－干燥及還原的方法制備了具有良好柔韌特性的紙基石墨烯膜，并與聚丙烯薄膜組成雙層復合薄膜驅動器。利用石墨烯的光熱轉換特性、紙張的吸濕膨脹特性及聚丙烯薄膜的熱膨脹特性，實現了該薄膜驅動器在外部光照刺激下的快速彎曲大變形。通過利用紙張中的纖維排列的各向異性，進一步調控該驅動器的光致變形幅度。此外，該驅動器也能對濕度變化進行響應，在環(huán)境濕度的變化為10%時，驅動器可產生彎曲角度為41°的彎曲變形。這是由于紙張中纖維素纖維對于環(huán)境水分子的吸附以及解吸附從而導致紙張的膨脹或收縮而造成的。該智能驅動器具有光照／濕度的雙刺激源響應特性，結合其較簡單的制備方法，有望在折紙機器人、智能機械等應用領域發(fā)揮作用。
中圖分類號：TP212
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