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形状和颜色记忆聚合物:聚(Epsilon-Caprolactone)的动态网络

在最近的一项研究发表在杂志上应用材料今天亚博网站下载,来自中国的研究人员开发出一种简单方法来制造智能multi-responsive形状和颜色记忆材料使用保利(ε-caprolactone) (PCL)的动态聚合物网络,这是程序在特定形状在宏观尺度和微尺度水平。亚博网站下载

研究:多尺度形状记忆效应在动态聚合物网络同步的颜色和形状的变化。研究:起来Artem / Shutterstock.com

研究人员使用低成本的光盘(cd)作为光子光栅纳米结构压印在PCL-based网络通过nanoimprinting和塑料重新配置实现临时和永久的塑造。

作为宏观尺度和微尺度形状由单个分子控制刺激,同时加热,他们恢复。微尺度形状的复苏也恢复了聚合物网络的颜色。这种形状和颜色记忆聚合物网络可以用于信息加密和传输平台。

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形状记忆材料(多发性骨髓瘤亚博网站下载)是智能材料的一个类,回复到初始形状暴露在外界刺激如热、光、电荷、磁场,和许多更多。因此,这将是适当的说他们可以记住最初的形状。它们通常用于仿生软驱动器和机器人能够响应行为。一般来说,很容易实现一个响应行为智能材料,但是没有inter-response干扰multi-responsive材料的发展是具有挑战性的。亚博网站下载

变色和记忆材料先进的人工光子结构,画出他们的灵感来自大自然,亚博网站下载如变色龙和章鱼的皮肤,蝴蝶的翅膀,甲虫外骨骼和鸟类羽毛和有序周期结构在可见光的波长范围。

常用的方法来制造光子结构包括nanoimprinting光刻、胶体粒子自组装化学沉积、电化学腐蚀,和胆甾型液晶自组装。形状记忆聚合物(SMP)网络在光子纳米结构展示颜色和形状记忆记忆,光子的周期性纳米结构暴露在溶剂、热刺激,或力量。

关于这项研究

在这项研究中,研究人员的光子光栅纳米结构压印一个空白CD到PCL-based聚合物通过nanoimprinting和塑料重新配置网络。首先,他们的典型的批量开环聚合合成PCL-diolε-CL使用1,较大影响(BDO)作为发起者和辛酸酯亚锡(Sn(10月)2)作为催化剂。

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之后,PCL-diacrylate (PCLDA)合成解决方案铸造PCL-diol的混合物,无水1,2 -二氯乙烷,2-isocyanatoethyl丙烯酸酯,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)。最后NW-PCLDA -三羟甲基丙烷三羟甲基氨基甲烷(丙酸3-mercapto) (TMPMP) -液diazabicyclo安装[4.3.0]non-5-ene (DBN) (NPT x d)聚合物网络是由模具干燥提到合成的化学物质。

随后,空白cd被用作衍射模式模板获得光子结构大师。聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚物和交联剂混合,涌上准备硕士其次是固化在80°C 2小时和剥落获得的PDMS模具。最后,光子结构程序在使用准备NPTx-D聚合物网络的PDMS模板在热压缩模具。

观察

差示扫描量热法(DSC)结果显示PCLDA线性聚合物显示预期的水晶和熔化行为之间的结晶温度和熔化温度在29.6和52.0°C,分别。此外,结晶温度和结晶焓NPTx-D网络减少与增加的内容TMPMP交联剂,因为它严重中断的规律性PCL段和抑制结晶。

DNB,中和有机碱诱导热可塑性的交联网络。的isostrain应力松弛测试显示,所有NPTx-D样本显示更快的应力松弛速度更高的热塑料的温度,和应力松弛性能高度依赖TMPMP交联剂的交联度和数量。

动态力学分析(DMA)显示,储能模量急剧下降,当温度交叉PCL的熔化温度。然而,储能模量有所下降,当温度进一步提高由于动态的交换债券。

材料容易亚博网站下载被印在临时和永久光栅的温度在70 - 130°C,分别。PCL的结晶度段作为一个转接点宏观尺度水平和微尺度水平上的形状和颜色的记忆行为NPTx-D聚合物网络。此外,可塑性是有效地抑制条件下用于弹性形状记忆实验。

结论

总结,研究人员开发了一个同步形状和颜色记忆聚合物网络利用PCL聚合物和印shape-color内存模式到NPTx-D聚合物网络使用简单的低成本的cd包含光子光栅纳米结构。他们发现,PCL的结晶度段作为一个开关点的形状和颜色的记忆行为的聚合物网络。这个新的聚合物shape-color记忆聚合物可用于信息加密和传输平台。

参考

徐,Z。,Li, L., Du, L., Wang, L., Shi, L, Yang, K., Wang, Y., Multiscale shape-memory effects in a dynamic polymer network for synchronous changes in color and shape,应用材料今天亚博网站下载、2021、101276、ISSN 2352 - 9407,https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940721003395?via%3Dihub

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Bismay Prakash溃败

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Bismay Prakash溃败

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    普拉卡什溃败,Bismay。(2022年1月20)。形状和颜色记忆聚合物:聚(Epsilon-Caprolactone)的动态网络。AZoM。2023年2月22日,检索从//www.washintong.com/news.aspx?newsID=57959。

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  • 哈佛大学

    普拉卡什溃败,Bismay》2022。形状和颜色记忆聚合物:聚(Epsilon-Caprolactone)的动态网络。AZoM, 2023年2月22日,//www.washintong.com/news.aspx?newsID=57959。

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