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时间:2018-12-23



日前,东南万博体育彩票软件化学化工学院杨洪教学课题组在近红外光致形变高份子资料研究畛域失掉突破性希望,科研团队研制了第一例以化学键合体式格局间接嵌入近红外光热转换基团的液晶弹性体资料,存在超快呼应速率和超强力学性能。该研究成果日揭晓在国际顶级期刊《美国化学会志》杂志上。

近红外光致形变高份子资料在仿生器件、软机器人等畛域有很好的使用近景。传统的近红外光致形变高份子资料都是采纳物理掺杂的体式格局,将光热转换试剂、上转换发光资料等掺入聚合物(如液晶弹性体、水凝胶等)基底,从而在近红外光照条件下引发高份子资料的相变、溶胀等效应,产生光致形变。但是,因为掺杂的各类试剂与聚合物基底之间存在一个溶解度的问题,会招致一个两难挑选:掺杂量过低会减慢光呼应速率,掺杂量太高会下降资料的力学性能。

以化学键合体式格局在聚合物中间接嵌入近红外光热转换基团是解决以上迷信问题的最好计划。东南万博体育彩票软件科研团队设计了一个含四臂着末烯基的噻吩-克酮酸菁份子,其既具备近红外光热转换效应,同时作为交联剂;生长了一个两步非环烯烃易位聚合交联的制备战略,实现了以化学键合体式格局间接嵌入近红外光热转换基团的主链型液晶弹性体资料。

因为体系内近红外光热转换基团的含量高达17wt%,且平均有序分散,该液晶弹性体资料具备超快的光呼应速率,在808 nm近红外光照(0.83 W·cm−2)下,资料体系温度能够在8秒内从室温升到260 oC以上,3~4秒内实现可逆的光致膨胀。别的,得益于主链型液晶弹性体的结构设计,该资料存在优良的力学性能,各向同性相的弹性模量仍能够坚持在1.4 MPa左右,比传统的侧链型液晶弹性体进步了一个数量级;在近红外光照下,能够拉起本身分量5680倍的物体。

该工作获得了国家自然迷信基金委(21374016名目)和江苏省自然迷信基金(BK20170024名目)的赞助,学术论文日前揭晓在《美国化学会志》杂志(Li Liu, Mei-Hua Liu, Lin-Lin Deng, Bao-Ping Lin, Hong Yang.*“Near-Infrared Chromophore Functionalized Soft Actuator with Ultrafast Photoresponsive Speed and Superior Mechanical Property”. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11333-11336.)。论文第一作者为17级博士生(15硕)刘莉同窗。(徐兆飞)


(责任编辑:丛婕 查核:宋业春)


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