智能驱动器件通过感知环境刺激产生变化,是仿生人工肌肉技术的重要基础,相关材料和技术在生物医学、机器人、航天航空等领域有着广泛的应用前景。为实现能量的存储、转换以及连续可恢复应力应变过程,不同功能材料的多层结构复合是现有驱动器最常见的设计,因而材料间界面结构与性能耦合成为驱动器件研究中的关键。本项目旨在发展一种具有同一基底材质的光-机械单片智能复合结构;发挥碳纳米管优良光、力、热学特性以及特种高分子独有的形状记忆功能;利用互穿聚合物网络组装技术,形成碳纳米管梯度分布的、材料内部性能差异的复合结构;研究形状记忆高分子在高质量分数碳纳米管组装调控下的力学、光热转换以及形状温度记忆增强效应、研究纳米材料梯度分布下的光-热-机械耦合、以及赋予的双程光热驱动特性;发挥敏感材料和智能结构设计的协同作用,实现简单构造、特定力学驱动输出的目的,为探新型人工肌肉仿生材料结构奠定重要应用基础。
英文主题词Carbon nanotube;Photomechanical;Asymmetrical;Shape memory polymer;Actuator