一种稳定运动的环境响应自驱动柔性叶片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种稳定运动的环境响应自驱动柔性叶片的制备方法，其包含如下步骤：按摩尔比5:1取丙烯酰胺和丙烯酸，取重量为丙烯酰胺和丙烯酸总重1％的过硫酸钾，加入交联剂、N,N,N',N'

【技术实现步骤摘要】
一种稳定运动的环境响应自驱动柔性叶片及其制备方法


[0001]本专利技术属于先进材料领域，涉及自驱动柔性材料，具体涉及一种稳定运动的环境响应自驱动柔性叶片及其制备方法。

技术介绍

[0002]21世纪以来，随着科技的发展，智能医疗、可穿戴设备、工业制造、机器人等对机械能转化装置提出的要求越来越高，例如微型化、轻量化、柔性化、智能化等，传统的内燃机、电动机等由于机理局限，已然遇到了发展瓶颈。
[0003]针对上述需求，人们将可自驱动的柔性材料作为研究重点之一，以实现能源节约化和装置柔性化。在现有的自驱动柔性材料制备中，驱动源一般来自于自然环境的变化。一般来说，以光、电场和磁场作为驱动源时，可以精确和快速地调节材料的强度、相变和材料的工作频率等，而以化学气氛、湿度、温度、pH驱动的柔性材料通常需要在有液体或封闭的环境下进行，对环境参数的要求较高，响应时间也较长。
[0004]叶片是机械设备中常用的部件，通常加装在飞行器或水下设备中，需要通过摆动或转动引起气流或水流的变化，从而让相关机械设备获得运动能力。目前，具有自驱动能力叶片的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定运动的环境响应自驱动柔性叶片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)叶片蒙皮材料的制备：1)按摩尔比5:1取丙烯酰胺和丙烯酸，取重量为丙烯酰胺和丙烯酸总重1％的过硫酸钾，加入交联剂、N,N,N',N'
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四甲基乙二胺、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯醇，于水中混合均匀，得到溶液A；2)按重量比1：4～7，将Ti3C2TxMXene和TiO2混合物加入溶液A中，再加入硫化铜纳米颗粒，搅拌均匀，得到溶液B；3)以溶液B作为电纺溶液进行静电纺丝，获得纤维膜，并将所得纤维膜于50～60℃下处理1～3小时；之后将纤维膜置于多巴胺水溶液，用EDC和NHS进行交联；交联之后浸置于Fe
3+
离子溶液和Cu
2+
离子溶液中12～36小时，用水清洗残留离子后，即得到叶片蒙皮材料；(2)将步骤(1)所得蒙皮材料置于叶片基底材料上，固定后即得所述灵敏的光热自驱动柔性叶片；其中，N,N,N',N'
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四甲基乙二胺与水的体积比为1:250；聚丙烯酸钠的重量为丙烯酰胺的15％；聚氧化乙烯的重量为丙烯酰胺的15％，聚乙烯醇的重量为丙烯酰胺的20％；Ti3C2TxMXene和TiO2的重量比为1～2:1；硫化铜纳米颗粒的重量为丙烯酰胺重量的10～20％；多巴胺水溶液的浓度为10～50mg/mL；Fe
3+
离子溶液的浓度为0.02mmol
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0.1mmol；Cu
2+
离子溶液的浓度为0.02mmol
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0.1mmol；所述叶片基底材料包括PVC薄层，基底材料与蒙皮材料的厚度比不高于5:12。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，赵武，刘清杰，吴鸿涛，董小磊，于淼，郭鑫，
申请(专利权)人：四川航天职业技术学院四川航天高级技工学校，
类型：发明
国别省市：