【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】中科院安光所激光技術(shù)中心方曉東研究員課題組和中科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院馬明明教授課題組合作，利用響應(yīng)性聚合物，設(shè)計(jì)了濕度驅(qū)動(dòng)并且磁場控制運(yùn)動(dòng)方向的柔性“牽引機(jī)”。
 

 

負(fù)載磁性納米粒子的薄膜結(jié)構(gòu)示意圖和圖片
 

　　相關(guān)研究工作以“Magnetically directed soft actuators driven by moisture”為題發(fā)表在Journal of Materials Chemistry C 期刊(J. Mater. Chem. C , 2017, 5, 4129-4133)。該論文作者為安光所2014級博士生高鳳仙。
 

　　利用多元醇摻雜的聚吡咯薄膜，對濕度具有靈敏的響應(yīng)性，在濕度的驅(qū)動(dòng)下能夠作出連續(xù)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。研究人員利用聚吡咯薄膜的這一響應(yīng)特性，通過在薄膜中摻入磁性納米粒子，設(shè)計(jì)了濕度驅(qū)動(dòng)的柔性“牽引機(jī)”，外界磁場能夠有效控制薄膜的運(yùn)動(dòng)方向。這種柔性的驅(qū)動(dòng)器可以有效地把環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，并可運(yùn)輸貨物至目的地。
 

　　此外，基于對溫度具有響應(yīng)性的聚合物-聚偏氟乙烯，研究人員設(shè)計(jì)了水汽驅(qū)動(dòng)的熱釋電納米發(fā)電機(jī)，它利用水蒸汽的冷凝放熱和蒸發(fā)吸熱實(shí)現(xiàn)熱釋電材料的溫度快速波動(dòng)，不需要額外耗電設(shè)備。供電性能好，可獲得高達(dá)145伏的輸出電壓，并可以持續(xù)驅(qū)動(dòng)低功耗的電子器件，如電子表等。作為一種柔性能源轉(zhuǎn)換器件，可有效收集環(huán)境中的廢熱，轉(zhuǎn)化為電能用于發(fā)電，該工作發(fā)表在Nano Energy (2016) 22 ,19-26。
 

　　以上研究工作得到了國家自然科學(xué)基金的資助。
 

　　(原文標(biāo)題：安光所在響應(yīng)性聚合物柔性能量轉(zhuǎn)換器方面取得系列進(jìn)展)