聚合物三明治,对湿度的变化可以“爬”着它自身重量的120倍

一个聚合物装置,可以走caterpillar-like在表面在中国研究人员共同开发了。

行进的机器,在湿度波动的反应步骤,是由琪Chanchun吉林大学太阳和他的同事们。设备是基于一个吸水凝胶聚合物薄膜,这是紧连着一个灵活humidity-inert聚合物支持。

聚合物毛毛虫爬在潮湿的天气- 250

来源:《应用化学》上©

相对湿度(RH)的变化导致聚合物卡特彼勒膨胀和收缩

水凝胶层吸收水和扩张,以应对日益增长的湿度,而底层支持保持不变。这种不匹配是指两层弯曲随着水凝胶的扩展,然后放松湿度下降。研究者控制湿度,时而吹干,然后湿润氮膜,导致相对湿度摇摆从11到40%。通过附加“爪子”两端的双分子层,和站在粗糙表面,双分子层可以走在一个预定的方向受到湿度波动时,同时携带负载高达120倍的重量。

所需的一组特定的属性是水凝胶形成一个强大的致动器,太阳说。它必须保持其刚度与水肿胀时,高水分的速度扩张,迅速吸收,使解除吸附水。为了实现这一点,太阳用聚电解质多层(PEM)的电影,它是由交替层电荷相反的聚合物。我们相信很多PEM膜可用于制造强大的致动器,因为逐层组装使精确控制成分、结构和性能的PEM电影,”太阳说。

虽然stimuli-responsive材料已见过,整洁的一点是,他们建造了它遇设备——火花想象力,你可以用它做什么,”杰弗里是说,研究聚合物作动器和传感器智能聚合物研究所伍伦贡大学澳大利亚。

是说,因为湿度相对难以控制,很难用任何实际应用程序的执行机构,除非它被用作某种湿度开关。但也许你可以调整它吸收其他化学蒸气,”他补充道。

然而,太阳已经寻找替代方式驱动装置。我们相信PEM胶卷的行走装置由其他刺激,如光线、温度等等,是可以伪造的,”太阳说。红外辐照可以诱导吸附水的蒸发PAA(聚丙烯酰胺)/多环芳烃聚烯丙胺盐酸盐)电影,因此,缩小PAA / PAH的电影,”他说。

詹姆斯·米切尔乌鸦