北大工学院于海峰课题组在液晶与高分子复合材料的光驱动智能仿生应用方面取得进展

稿件来源:北京大学网站2月20日报道 发布日期 2019-02-25

 

利用智能响应材料制备的软体机器人相比于传统的刚性装置具有更高的形变灵活度与环境适应性,更贴近自然界中生物体的运动方式,因此被广泛应用于仿生领域。光作为一种清洁能源,其波长、强度、光照位点都可以被调整,因而光响应性器件可以实现远程、非接触式的精确控制。但是已有的光驱动器件受限于原料的性质、机械强度低、形变速度较慢、回复过程需要额外刺激等特点局限了其进一步的应用。

 

北京大学工学院于海峰课题组提出了利用机械强度高的聚合物薄膜来承载具有光响应性能的分子的新方法。他们对低密度聚乙烯基底进行单轴摩擦处理,并涂布具有室温光致液化效应的偶氮苯液晶小分子,从而实现各向异性的光致弯曲。而停止光照后,摩擦处理产生的沟槽可以使液晶小分子在回复固态的过程中发生重新取向,因此整个光致形变是可重复的。该课题组进一步利用这种双层膜实现了螺旋形变,模仿蟒蛇捕食的方式,实现对物体的抓取及释放。