陜西

西工大教授讓材料“活”了

來源:西安晚報 2022-05-14 08:59

加熱板上,一小片“塑料膜”仿佛有了生命,開始蠕動前行;激光直射下,一條“仿生蟲”左右扭動,像是在躲避外界刺激…… 這充滿魔術感的一幕是西工大化學與化工學院葛飛杰教授研究成果的一部分,他正通過研究刺激響應聚合物對光照、溫度等外界環境變化做出反饋性響應,進而發生物理、化學性質明顯改變的特點,嘗試制備出更多根據不同條件產生響應或響應后發生更為豐富的性能變化的材料。

“材料‘扭動’‘蠕動’的場景,用學術語言描述,就是刺激響應聚合物在恒溫熱表面實現自行走、刺激響應聚合物在激光恒定照射下實現仿生自維持變形?!备痫w杰教授介紹。刺激響應聚合物是一種智能高分子,它們在受到溫度、光、超聲波、電場、磁場、水蒸氣或化學氣體等刺激后會產生特定響應,可表現為發光、變色、變形、運動等。刺激響應聚合物的應用極為廣泛,可作為衛星太陽能電池板的展開結構件、藥物釋放的載體等。

在葛教授的實驗室,記者看到,一片刺激響應聚合物正在模仿氣膜泵做功。通過聚合物在恒溫表面上進行的自維持運動帶動小齒輪自主旋轉,形成“熱—機械—熱”反饋回路,仿佛“活著”的生命體。

葛飛杰教授介紹,該反饋回路適用于許多熱致相轉變高分子材料,可為多領域借助各類大分子材料實現能量轉化提供新思路。相關研究成果發表在國際知名學術期刊Chemical Science(化學科學)上。

記者 任娜

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