基于微流体纺丝制备聚丙烯酰胺类凝胶纤维及其刺激响应性研究
发布时间：2021-07-21 00:22
利用电场响应性水凝胶在电场作用下弯曲,可将其作为仿肌肉驱动器。然而,传统水凝胶响应速度慢、力学性能差,且报道的凝胶大多为块状、条状或片状,在制造人工肌肉驱动器时缺乏灵活性,从而极大地限制了其实际应用。基于上述问题,研究者们做了许多工作并取得了很大进展。在凝胶网络中掺杂石墨烯等电性能优异的添加剂,或者缩小凝胶尺寸制成凝胶纤维等均可提高凝胶的电场响应速度;而引入无机粘土作为交联剂形成纳米复合水凝胶可以增强凝胶的力学性能,但兼具快速电场响应性和优异力学性能的凝胶纤维目前还很少报道。微流体纺丝是近年来新出现的一种制备连续微米级凝胶纤维的有效手段,即纺丝原液在微流体芯片的微通道中流动而不接触微通道内壁,在微通道出口经物理或化学交联或固化成连续的纤维。目前报道的微流体纺丝多以聚合物溶液为纺丝原液,纤维的成型依赖于相分离或离子交联,导致形成的凝胶纤维力学性能较差;而少数从单体出发制备凝胶纤维的报道中,单体的聚合方式均是通过紫外光引发聚合反应,并不适合石墨烯掺杂或无机粘土交联的纳米复合凝胶的制备,因而具有一定的局限性。本论文以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为模型单体,建立一种基于微流体即时纺丝（on...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
聚阴离子型水凝胶在非接触直流电场作用下的弯曲机理示意图
4图 1-2 人工爬虫在电场作用下运动Figure 1-2 The motion of gel looper in an electric fiel]用 4 根 PVA/PAA 凝胶手指做成的机械手在 Ng 的鹌鹑蛋（图 1-3a），而具有该凝胶尾巴的人/s 的速度游动（图 1-3b）。
）由 4 根凝胶手指做成的机械手在电场作用下抓取鹌鹑蛋；（b）以凝胶巴的人工鱼在交流电场作用下游动1-3 (a) Robot hand having four smart hydrogel fingers which can hold a electric field; (b) artificial fish with a tail of hydrogel film which can swielectric fieldg[35]等利用 P(AMPS-co-AM)水凝胶在反复“开/关”电刺激下可展的特性实现了水凝胶的单向“行走”功能，他们将圆弧状的齿的粗糙表面上，置于 NaCl 溶液中，外加电场循环开关，水复地弯曲-伸展运动从而实现单向行走，且可携带重量为自身（图 1-4）。
本文编号：3293910
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
聚阴离子型水凝胶在非接触直流电场作用下的弯曲机理示意图
4图 1-2 人工爬虫在电场作用下运动Figure 1-2 The motion of gel looper in an electric fiel]用 4 根 PVA/PAA 凝胶手指做成的机械手在 Ng 的鹌鹑蛋（图 1-3a），而具有该凝胶尾巴的人/s 的速度游动（图 1-3b）。
）由 4 根凝胶手指做成的机械手在电场作用下抓取鹌鹑蛋；（b）以凝胶巴的人工鱼在交流电场作用下游动1-3 (a) Robot hand having four smart hydrogel fingers which can hold a electric field; (b) artificial fish with a tail of hydrogel film which can swielectric fieldg[35]等利用 P(AMPS-co-AM)水凝胶在反复“开/关”电刺激下可展的特性实现了水凝胶的单向“行走”功能，他们将圆弧状的齿的粗糙表面上，置于 NaCl 溶液中，外加电场循环开关，水复地弯曲-伸展运动从而实现单向行走，且可携带重量为自身（图 1-4）。
本文编号：3293910
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