一种光驱动复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种光驱动复合材料及其制备方法，属于智能材料与技术领域。本发明专利技术由无需进一步处理的工业生产柔性高分子薄膜作为基底，在表面涂布具有光响应性的高分子层，从而得到具有光致形变能力的双层复合薄膜。这类双层薄膜在溶液内，施加一定波长光照，会产生光驱动现象，并通过调控光照的强度与位置可以控制运动的速度和方向。本发明专利技术提供的溶液中运动器件制作方法适用于大规模制备，在溶液中运动等方面有潜在的应用。动等方面有潜在的应用。动等方面有潜在的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种光驱动复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种双层结构的复合薄膜材料，该复合薄膜材料通过光驱动可在液体中可控运动，属于智能材料技术与相关器件领域。

技术介绍

[0002]在液体内（如水中）可控输送领域，传统的机械装置由于体积、重量等问题难以搭载于小型运输器上，使得传统机械装置在小尺度、精确输送领域的应用受到限制。为解决机械装置存在的问题，水凝胶、压电复合材料驱动器、电磁驱动器和水液压软驱动器被广泛研究。但这一类驱动器所用材料的设计制备难度大，驱动条件苛刻且对器件运动的速率、方向等难以调控，无法满足精确输送的要求。
[0003]光作为一种清洁能源，将光能转化为机械能一直是光驱动研究的热点，这主要是因为光驱动器件拥有可远程、非接触、精确控制的优点。在制备刺激响应软驱动器件时，常采用多种材料的复合体系。将具有响应刺激的组分和具有良好机械性能的组分结合能得到性能优秀的软物质驱动器。与传统的水凝胶复杂的体系设计和单一的适用环境相比，通过采用复合双层膜制备的光驱动器具有制备极为简便，机械性能良好，响应刺激速度快等优点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光驱动复合材料，其特征在于，是由柔性基板和光响应层组成的双层薄膜，所述的柔性基板为聚酰亚胺、聚乙烯、聚酯或聚乙烯醇薄膜，其厚度为1~1000 μm；所述光响应层由动态液晶交联聚合物组成，其厚度为5
‑
50μm；所述动态液晶交联聚合物，其结构如下所示：其中，0<x<1。2.根据权利要求1所述的光驱动复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）单体M6ABOC2的制备：第一步：合成4
‑
((4
‑
乙氧基苯基)二氮烯基)苯酚：首先将对乙氧基苯胺溶解于浓度为2 M的盐酸中配成溶液A，再将NaNO2溶解于去离子水中配成溶液B，将溶液A和溶液B混合得到溶液C，将苯酚、氢氧化钠溶解于去离子水中配成溶液D，后在冰水浴条件下将溶液C缓慢加入到溶液D中，反应两小时后逐滴加入2 M 的HCl溶液，调节体系pH至3，抽滤，40 o
C烘箱过夜烘干，将制备好的样品记为产物1；第二步：合成6
‑
(4
‑ꢀ
((4
‑
乙氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)己
‑1‑
醇：将产物1和6
‑
氯
‑1‑
己醇溶解于DMSO中，加入碳酸钾和碘化钾，在140 oC
的条件下冷凝回流8 h，反应结束冷却至常温后加水进行沉淀，抽滤，产物用甲醇进行重结晶，将重结晶后的产物记为产物2；第三步：合成6
‑
(4
‑ꢀ
((4
‑
乙氧基苯基)二氮烯基)苯氧基)己基甲基丙烯酸酯：将产物2和三乙胺溶解于THF中，得到溶液E，取甲基丙烯酰氯溶于THF中得到溶液F，在冰水浴条件下，将溶液F缓慢滴加到溶液E中，常温反应24 h，反应后往体系加入饱和碳酸氢钠溶液除去过量的甲基丙烯酰氯，旋蒸后得到淡黄色固体在甲醇中重结晶得到产物3即为M6ABOC2单体；（2）单体FMA的制备：首先在烧瓶中加入呋喃甲醇和三乙胺并用二氯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍晓军，李泽楷，于海峰，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：