智能塑料可對(duì)光線、溫度和濕度產(chǎn)生反應(yīng)

2020-09-29 09:01:50 來(lái)源：中塑在線閱讀量：17257 評(píng)論

　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】想象一下，由于智能包裝，產(chǎn)品的保質(zhì)期更長(zhǎng)；塑料機(jī)器人由環(huán)境驅(qū)動(dòng)；衣服在穿著時(shí)能夠適應(yīng)環(huán)境。簡(jiǎn)言之：你可以使塑料變得智能，使材料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)，例如調(diào)節(jié)濕度、溫度或光線。Rob Verpaalen在他的博士研究中，探討了如何在不徹底改變現(xiàn)有工業(yè)加工工藝的情況下生產(chǎn)大批量塑料。

　　塑料生產(chǎn)成本低，批量生產(chǎn)。想想包裝材料和紡織品。如果這些傳統(tǒng)的靜態(tài)塑料能夠做出響應(yīng)并因此變得“智能”，就能帶來(lái)新的材料和應(yīng)用。目前的工業(yè)加工工藝是基于材料聚乙烯(PE)、聚酰胺6(PA6)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。為了使這些材料具有響應(yīng)性，它們被噴涂上涂層或與添加劑混合。

　　Verpaalen研究了溫度和濕度激勵(lì)對(duì)尼龍形狀變化的影響。他指出，彎曲只會(huì)在濕度升高的情況下發(fā)生。這表明形狀變化是可以編程的。為了將這種簡(jiǎn)單的彎曲轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒?jí)的形狀變化，Verpaalen使用了一種螺旋樓梯結(jié)構(gòu)的特殊涂層。通過(guò)改變涂層厚度，材料不再?gòu)澢切纬删砬?br />

　　然后，Verpaalen將熱塑性PET基材與反應(yīng)性涂層相結(jié)合。這就創(chuàng)造了一種可重新編程的、對(duì)光敏感的、可改變形狀的塑料。這些所謂的雙層膜致動(dòng)器在紫外線和可見(jiàn)光的影響下迅速、可逆和局部反應(yīng)。新塑料甚至在一個(gè)致動(dòng)器中顯示出幾種不同的形狀變化。

　　通過(guò)在超高分子量聚乙烯中添加獨(dú)特的光敏偶氮苯分子(含PE側(cè)基)，也開(kāi)發(fā)出了光敏致動(dòng)器。在紫外線和可見(jiàn)光的影響下，高度定向的塑料薄膜會(huì)產(chǎn)生異常高的電壓，類(lèi)似于金屬致動(dòng)器。

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