基于MXene的復(fù)合材料制成的耐用且響應(yīng)靈敏的驅(qū)動(dòng)器已成為基于MXene的驅(qū)動(dòng)器研究的中心。然而，許多基于MXene的驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)靈活性有限，限制了其在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用。在此，我們報(bào)告了基于MXene/PVA的驅(qū)動(dòng)器中的形狀重構(gòu)現(xiàn)象。具體來(lái)說(shuō)，MXene表面獨(dú)特的F官能團(tuán)與PVA(聚乙烯醇)鏈的羥基結(jié)合，形成可逆的“鎖”結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)節(jié)這種可逆的“鎖”，驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)形狀重構(gòu)能力，使更通用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。重要的是，這標(biāo)志著在基于MXene的驅(qū)動(dòng)器中首次觀察到形狀重構(gòu)現(xiàn)象，為其他具有形狀重構(gòu)潛力的聚合物復(fù)合基質(zhì)系統(tǒng)提供了創(chuàng)新的設(shè)計(jì)策略。
圖1. (a)具有形狀記憶和形狀可重構(gòu)特性的基于MXene的驅(qū)動(dòng)器示意圖。(b)稀釋的MXene溶液及其廷德?tīng)栃?yīng)的照片。(c)MXene薄片的TEM圖像。(d)多個(gè)MXene薄片的TEM圖像。(e) MXene薄片的相應(yīng)橫向尺寸分布。(f) MXene薄片的AFM圖像。(g) MAX相和MXene的XRD圖案。(h) MXene/PVA復(fù)合薄膜的照片。(i) MXene/PVA復(fù)合材料的超薄截面TEM圖像。
圖2. MXene/PVA的性能測(cè)試。
圖3. MXene/PVA 的變形和重構(gòu)原理。
圖4. (a)信息加密原理圖。(b)由相機(jī)在A4紙上繪出MXene/PVA復(fù)合油墨的照片。(c)通過(guò)熱相機(jī)在A4紙上繪制的MXene/PVA復(fù)合墨水的照片。(d)微陣列驅(qū)動(dòng)器在微尺度下的形狀記憶效應(yīng)示意圖。(e)微陣列執(zhí)行器的形狀恢復(fù)過(guò)程。(f)宏觀尺度下花瓣致動(dòng)器形狀記憶效應(yīng)示意圖。(g)花瓣執(zhí)行器形狀恢復(fù)過(guò)程。(h)致動(dòng)器形狀重構(gòu)/恢復(fù)過(guò)程示意圖。(i)形狀重構(gòu)后執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形狀恢復(fù)過(guò)程。
相關(guān)科研成果由哈爾濱工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院Jianxin Tang和Zhimin Fan等人于2023年發(fā)表在（https://doi.org/10.1021/acsanm.3c03530）上。原文：Shape-Reconfgurable Supramolecular MXene-Based Memory Films。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsanm.3c03530
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
