中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，德國(guó)馬克斯普朗克膠體與界面研究所袁家寅博士領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)，與浙江大學(xué)、波茨坦大學(xué)、亥姆霍茲柏林材料與能源研究所合作，發(fā)明了一種可“聞香起舞”、瞬時(shí)響應(yīng)的離子液體聚合物智能薄膜。這一成果日前發(fā)表于英國(guó)《自然—通訊》上。
塑料、橡膠等高分子聚合物中，僅極少數(shù)在受到外界刺激后，能緩慢運(yùn)動(dòng)。但這款薄膜具有獨(dú)特的化學(xué)組成和孔狀結(jié)構(gòu)，它們“嗅”到空氣中少量有機(jī)溶劑甚至香水氣氛時(shí)，可在0.1秒時(shí)間內(nèi)發(fā)生快速卷曲運(yùn)動(dòng)，將“身體”卷曲360度，比傳統(tǒng)智能聚合物的響應(yīng)速度快十倍以上。這因?yàn)殡x子液體聚合物和柱芳烴分子的靜電絡(luò)合作用構(gòu)筑了貫通的多孔網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而形成了分子傳輸高速公路。
團(tuán)隊(duì)主要成員趙強(qiáng)博士介紹，薄膜爆發(fā)性和耐力性極為良好，在經(jīng)過(guò)200攝氏度高溫水熱和200兆帕強(qiáng)力壓實(shí)等苛刻條件處理后，仍可以運(yùn)動(dòng)，這賦予了智能高分子材料全新的運(yùn)動(dòng)屬性。
薄膜能根據(jù)有機(jī)蒸氣種類和空氣中濃度，以不同速度將“身體”彎曲不同程度，這可用于輕松識(shí)別酒精濃度，并檢測(cè)出酗酒呼吸氣氛中的酒精成分。薄膜還能“點(diǎn)化”其他惰性材料，“迫使”其運(yùn)動(dòng)。團(tuán)隊(duì)將膜涂覆頭發(fā)表面，獲得了可隨溶劑氣氛“輕舞飛揚(yáng)”的頭發(fā)。這一重要性質(zhì)能衍生出品種眾多的智能高分子材料。
讓惰性高分子材料動(dòng)起來(lái)，媲美自然界中生物體系的響應(yīng)運(yùn)動(dòng)速度，是仿生材料領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。該款智能薄膜的問(wèn)世，將大大推動(dòng)聚合物材料在人工肌肉、智能識(shí)別、響應(yīng)與傳感等領(lǐng)域的重要應(yīng)用。
