本文主要研究内容
作者廖杰新（2019）在《刺激-响应形状记忆水凝胶及自发驱动行为的研究》一文中研究指出：本工作的主要目的是制备高强度的形状记忆水凝胶并对水凝胶的自发驱动行为进行探索。研究的基本思路是首先利用溶剂交换的方法制备具有疏水相互作用的高强度水凝胶,并利用疏水相互作用的动态可逆性研究凝胶溶剂响应的形状记忆、驱动功能及应用;其次将含有邻苯二酚结构的多巴胺引入水凝胶中,制备具有pH响应的形状记忆水凝胶并研究其自驱动行为;最后探索溶胀诱导水凝胶自发驱动行为的普适性原理。本工作的主要内容如下:1.溶剂响应的凝胶的制备是将疏水单体甲基丙烯酸丁酯（BMA）与亲水单体甲基丙烯酸（MAA）及交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）在二甲基亚砜（DMSO）和H2O的混合溶剂中共聚。通过将刚制备的凝胶浸泡在H2O中一定时间可以获得力学性能与人体软骨和皮肤接近的超高强度（9 MPa）和超高模量（200 MPa）的水凝胶。凝胶在H2O中能够发生疏水相互作用产生新的交联网络,在DMSO中疏水相互作用解离,新的交联网络解离,这种可逆的交联结构变化赋予凝胶良好的形状记忆、可逆体积变化及其他性质。将凝胶与硅胶复合制备的双层驱动器在30 s内即可发生变形和回复行为,表现出快速溶剂响应驱动特性。2.我们采用“一锅法”将多巴胺甲基丙烯酰胺（DMA）和N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）及交联剂BIS共聚制备具有快速pH响应的形状记忆多巴胺水凝胶。将水凝胶固定在NaOH溶液中20 s可以获得临时形状;将具有临时形状的水凝胶浸泡在HCl溶液中60 s可以回复至原始形状,这是因为邻苯二酚与Fe3+的络合结构从三重结合变成单重结合,使网络交联密度下降。该水凝胶还表现出独特的自发驱动行为,具有少量残余螺旋形状的水凝胶可以自发地在NaOH溶液中变形至螺旋形状,这可能是水凝胶溶胀和残余形变、新交联点形成协同作用的结果。3.我们进一步对水凝胶的自发驱动行为进行系统研究,我们对不同水凝胶进行比较,发现快速不均匀溶胀是水凝胶能够自发驱动的主要原因。研究结果表明聚丙烯酸（PAA）水凝胶借助外力螺旋后可以在NaOH溶液中固定螺旋形状,这是因为在溶胀初期,由于扩散作用引起水凝胶不均匀溶胀,边缘比内部先溶胀,使体积变化存在差异,从而固定螺旋形状;PAA水凝胶在HCl溶液中发生去溶胀,凝胶体积差异减少,使其回复至原始形状;继续交替浸泡具有少量残余螺旋形状的水凝胶在NaOH溶液和HCl溶液中能够自发地在螺旋形状和原始形状之间转变,这是不均匀溶胀与去溶胀引起凝胶形变和残余形状诱导形变方向共同作用的结果。此现象只发生在具有快速溶胀-去溶胀的水凝胶的溶胀初期,当水凝胶溶胀平衡时,螺旋形状则消失,同时也不会发生自发驱动的行为。
Abstract
ben gong zuo de zhu yao mu de shi zhi bei gao jiang du de xing zhuang ji yi shui ning jiao bing dui shui ning jiao de zi fa qu dong hang wei jin hang tan suo 。yan jiu de ji ben sai lu shi shou xian li yong rong ji jiao huan de fang fa zhi bei ju you shu shui xiang hu zuo yong de gao jiang du shui ning jiao ,bing li yong shu shui xiang hu zuo yong de dong tai ke ni xing yan jiu ning jiao rong ji xiang ying de xing zhuang ji yi 、qu dong gong neng ji ying yong ;ji ci jiang han you lin ben er fen jie gou de duo ba an yin ru shui ning jiao zhong ,zhi bei ju you pHxiang ying de xing zhuang ji yi shui ning jiao bing yan jiu ji zi qu dong hang wei ;zui hou tan suo rong zhang you dao shui ning jiao zi fa qu dong hang wei de pu kuo xing yuan li 。ben gong zuo de zhu yao nei rong ru xia :1.rong ji xiang ying de ning jiao de zhi bei shi jiang shu shui chan ti jia ji bing xi suan ding zhi （BMA）yu qin shui chan ti jia ji bing xi suan （MAA）ji jiao lian ji N,N′-ya jia ji shuang bing xi xian an （BIS）zai er jia ji ya feng （DMSO）he H2Ode hun ge rong ji zhong gong ju 。tong guo jiang gang zhi bei de ning jiao jin pao zai H2Ozhong yi ding shi jian ke yi huo de li xue xing neng yu ren ti ruan gu he pi fu jie jin de chao gao jiang du （9 MPa）he chao gao mo liang （200 MPa）de shui ning jiao 。ning jiao zai H2Ozhong neng gou fa sheng shu shui xiang hu zuo yong chan sheng xin de jiao lian wang lao ,zai DMSOzhong shu shui xiang hu zuo yong jie li ,xin de jiao lian wang lao jie li ,zhe chong ke ni de jiao lian jie gou bian hua fu yu ning jiao liang hao de xing zhuang ji yi 、ke ni ti ji bian hua ji ji ta xing zhi 。jiang ning jiao yu gui jiao fu ge zhi bei de shuang ceng qu dong qi zai 30 snei ji ke fa sheng bian xing he hui fu hang wei ,biao xian chu kuai su rong ji xiang ying qu dong te xing 。2.wo men cai yong “yi guo fa ”jiang duo ba an jia ji bing xi xian an （DMA）he N,N-er jia ji bing xi xian an （DMAA）ji jiao lian ji BISgong ju zhi bei ju you kuai su pHxiang ying de xing zhuang ji yi duo ba an shui ning jiao 。jiang shui ning jiao gu ding zai NaOHrong ye zhong 20 ske yi huo de lin shi xing zhuang ;jiang ju you lin shi xing zhuang de shui ning jiao jin pao zai HClrong ye zhong 60 ske yi hui fu zhi yuan shi xing zhuang ,zhe shi yin wei lin ben er fen yu Fe3+de lao ge jie gou cong san chong jie ge bian cheng chan chong jie ge ,shi wang lao jiao lian mi du xia jiang 。gai shui ning jiao hai biao xian chu du te de zi fa qu dong hang wei ,ju you shao liang can yu luo xuan xing zhuang de shui ning jiao ke yi zi fa de zai NaOHrong ye zhong bian xing zhi luo xuan xing zhuang ,zhe ke neng shi shui ning jiao rong zhang he can yu xing bian 、xin jiao lian dian xing cheng xie tong zuo yong de jie guo 。3.wo men jin yi bu dui shui ning jiao de zi fa qu dong hang wei jin hang ji tong yan jiu ,wo men dui bu tong shui ning jiao jin hang bi jiao ,fa xian kuai su bu jun yun rong zhang shi shui ning jiao neng gou zi fa qu dong de zhu yao yuan yin 。yan jiu jie guo biao ming ju bing xi suan （PAA）shui ning jiao jie zhu wai li luo xuan hou ke yi zai NaOHrong ye zhong gu ding luo xuan xing zhuang ,zhe shi yin wei zai rong zhang chu ji ,you yu kuo san zuo yong yin qi shui ning jiao bu jun yun rong zhang ,bian yuan bi nei bu xian rong zhang ,shi ti ji bian hua cun zai cha yi ,cong er gu ding luo xuan xing zhuang ;PAAshui ning jiao zai HClrong ye zhong fa sheng qu rong zhang ,ning jiao ti ji cha yi jian shao ,shi ji hui fu zhi yuan shi xing zhuang ;ji xu jiao ti jin pao ju you shao liang can yu luo xuan xing zhuang de shui ning jiao zai NaOHrong ye he HClrong ye zhong neng gou zi fa de zai luo xuan xing zhuang he yuan shi xing zhuang zhi jian zhuai bian ,zhe shi bu jun yun rong zhang yu qu rong zhang yin qi ning jiao xing bian he can yu xing zhuang you dao xing bian fang xiang gong tong zuo yong de jie guo 。ci xian xiang zhi fa sheng zai ju you kuai su rong zhang -qu rong zhang de shui ning jiao de rong zhang chu ji ,dang shui ning jiao rong zhang ping heng shi ,luo xuan xing zhuang ze xiao shi ,tong shi ye bu hui fa sheng zi fa qu dong de hang wei 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的廖杰新，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于高强度水凝胶论文,形状记忆论文,溶剂交换论文,多巴胺论文,自发驱动论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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