形状记忆聚氨复合材料,对近红外光有快速反应,基于酸-铁和动态-碳酸盐网络
Yong Yong1,2, Yang Liu1,2, Zetian Zhang1,2
1College of Biomass Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu, 610065, China.
Macromolecular rapid communications
|April 16, 2024
概括
研究人员使用生物基酸和Fe3+离子开发了一种新型形状记忆聚氨复合材料 (PUTA/Fe). 这种智能材料具有快速的近红外 (NIR) 光响应,可用于先进应用程序的快速形状恢复.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 来自可再生资源的智能材料正在引起人们的兴趣.
- 生物基聚合物在材料设计中提供了可持续的替代品.
- 形状记忆聚合物 (SMP) 是具有适应能力的刺激响应材料.
研究的目的:
- 创建一种新型形状记忆聚氨复合材料 (PUTA/Fe),具有增强的近红外 (NIR) 光响应.
- 调查Fe3+结合对基于酸的聚氨 (PUTA) 特性的影响.
- 探索PUTA/Fe复合材料作为高效和环保的光热反应器的潜力.
主要方法:
- 合成了PUTA/Fe复合膜,通过在基于酸的聚氨矩阵中协调Fe3+离子.
- 描述了材料的结构,光热转换能力和形状记忆性能.
- 评估了不同Fe3+含量对NIR光响应速度和机械性能的影响.
主要成果:
- 由于优异的光热转换,Fe3+的均分布增强了NIR光响应.
- 增加Fe3+含量显著改善了形状恢复率,并将恢复时间从60多岁缩短到40多岁.
- PUTA/Fe复合材料表现出改进的机械性能,并通过拓重新排列证明了形状的重塑.
结论:
- 具有高生物基含量 (15.1-19.4% TA) 的PUTA/Fe复合材料显示出快速的NIR光诱导形状记忆效应.
- 动态的碳酸盐网络有助于材料的重塑能力.
- 这些先进的复合材料对智能光热响应器和智能材料的应用具有重大潜力.
