新型聚合物材料:給點陽光就搖擺
新型聚合物材料在陽光下自發(fā)的移動,這種現(xiàn)象雖然已經(jīng)有前人報道。但是前人報道的光源一般是紫外光,需要很高能量密度,在這種光源下足以破壞材料本身。開發(fā)一種在可見光下能夠運動的材料是一個很大的挑戰(zhàn),當然如果能夠用自然光驅(qū)動,那就更佳了。
來自荷蘭埃因霍溫科技大學(TU/e)和德國柏林洪堡研究人員在NatureCommunications報道了這種能夠在自然的陽光下自發(fā)和不定期的振動的新材料,研究人員表明這種柔韌的塑料可以作為自清潔表面,用于太陽能電池的表面。
制備要點
為什么塑料有這樣的行為,大概需要結合這些要點:首先采用三明治法,通過將光敏分子和液晶單體共聚,將光敏分子束縛在液晶聚合物中,并通過光照得到規(guī)整排列的薄膜。研究人員將在可見光下照射下,光敏分子發(fā)生彎曲和拉伸,于是就導致了材料的振動,像抽筋一樣。研究人員目前還無法給出完整的解釋,進一步研究有待進行。
圖: F-azo 聚合物薄膜的結構和組成 (a)用于制備液晶聚合物薄膜的化學結構式;(b)通過三明治法制備得到的薄膜(上方進行光照);(c)橙色代表F-azo,灰色代表液晶分子的取向
用途
至于這種材料有什么用呢?當陽光一照射,材料可以通過振動,抖落表面的灰塵。Debije認為該材料可以用于新型自清潔表面。DickBroer研究員則認為:沙漠中水資源極為緊缺,可以用于沙漠中太陽能電池表面的自清潔。目前的僅僅揭示了太陽光下的振動現(xiàn)象,Debije希望更多的研究人員參與到這項研究中,在未來有更多的應用和新成果。
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