PVA-co-PE纳米纤维基柔性驱动器的制备及其吸湿响应行为研究

发布时间：2025-04-11 00:02

　　智能材料是将自感知与自驱动特性相融合的新兴材料,集中体现了对生物行为的智能模仿。传统的纳米纤维通过功能化也正逐步向智能仿生方向发展。柔性驱动器作为智能器件的重要组成部分,能将环境中的能量以刺激源的方式转化为人们直接利用的动能,实现了能量的高效利用。在以往的柔性驱动器研究中多以光、热、电等作为刺激源,但普遍面临着制备过程复杂、成本高等问题。同时水或湿气刺激响应驱动器由于其来源广泛、对环境友好等特点正逐步丰富并拓展了智能器件的范围。氧化石墨烯(GO)由于其优异的湿度敏感性被认为是湿度响应驱动器的理想候选材料,在此为了提高材料的吸湿响应性,将GO片和银纳米线(AgNWs)均匀分散到PVA-co-PE纳米纤维三维网络中,制备出三种湿度响应性柔性复合薄膜,分别为PVA-co-PE/GO复合薄膜、AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜和AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜。将其作为湿气驱动器件,能够发生快速可逆的大规模弯曲变形行为,实现了在纳米尺度上的能量转化。具体研究内容和实验结果如下:(1)将GO溶液与PVA-co-PE纳米纤维悬浮液混合,通过喷涂法制备PVA-co-PE/GO...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 纳米纤维
        1.2.1 纳米纤维的概述
        1.2.2 纳米纤维的制备方法
        1.2.3 PVA-co-PE纳米纤维的制备与应用
    1.3 氧化石墨烯的制备与应用
    1.4 银纳米线的制备与应用
    1.5 柔性驱动器
        1.5.1 柔性驱动器的定义与背景
        1.5.2 柔性驱动器的种类
        1.5.3 柔性驱动器的仿生应用
    1.6 本论文的研究意义与主要内容
2 PVA-co-PE/GO复合薄膜的制备及其吸湿响应行为研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与设备
        2.2.2 PVA-co-PE/GO复合薄膜的制备
        2.2.3 PVA-co-PE/GO复合薄膜的性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PVA-co-PE/GO复合薄膜的微观形貌分析
        2.3.2 PVA-co-PE/GO复合薄膜的驱动性能研究
        2.3.3 PVA-co-PE/GO复合薄膜的驱动机理研究
    2.4 小结
3 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的制备及其吸湿响应行为研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与设备
        3.2.2 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的制备
        3.2.3 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的性能表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的微观形貌分析
        3.3.2 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的驱动性能研究
        3.3.3 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的驱动机理研究
        3.3.4 AgNWs/PVA-co-PE/GO复合薄膜的仿生应用研究
    3.4 小结
4 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的制备及其吸湿响应行为研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与设备
        4.2.2 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的制备
        4.2.3 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的性能表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的电性能研究
        4.3.2 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的微观形貌分析
        4.3.3 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的驱动性能研究
        4.3.4 AgNWs-PVA-co-PE/GO导电双层薄膜的仿生应用研究
    4.4 小结
5 结论
参考文献
附录 攻读学位期间所发表的论文、专利、获奖
致谢



本文编号：4039189