有什么材料吸收近红外光产生形变

有什么材料吸收近红外光产生形变

摘要：光致形变液晶高分子材料,由于能实现光能到机械能的直接转换,近年来受到人们的广泛关注。本论文紧跟光致形变液晶高分子材料的进展走势及其在实际运用上的需要,探讨开发了全新结构的可见光与近红外光致形变液晶高分子材料。首先通过多步有机合成反应制备了新型的含反应基团的可见光响应线性液晶高分子,然后利用后交联的策略实现了大尺寸可见光致形变液晶高分子材料的制备。另外,利用稀土纳米粒子的上转换发光首次实现了液晶高分子材料的近红外光致形变。主要探讨结果如下：1)全新结构的含反应基团的可见光响应线性液晶高分子的制备与性能。通过多步有机合成反应制备了可见光响应液晶单体2-甲基-4-(4”-琥珀酰亚胺酯基苯乙炔基)-4’-[11-(丙烯酰基氧基)十一烷氧基]偶氮苯(M1)和非光响应液晶单体4-己氧基苯-4’-[11-(丙烯酰基氧基)十一烷氧基]苯甲酯(M2),然后通过自由基聚合,由单体M1制备出可后交联型线性高分子PM1,由单体M1和M2共聚制备出低光响应基团含量的无规共聚物PM1M2。通过1H NMR, FTIR, GPC等对所制备的单体和高分子的结构进行了表征浅析。DSC和POM浅析结果表明,单体M1、M2及高分子PM1、PM1M2都具有液晶性,同时,发现PM1M2的玻璃化转变温度比PM1显著降低了约50℃,这是由于PM1M2的共聚组分M2含有较长的柔性尾基。此外,探讨了高分子PM1和PM1M2在不同波长可见光照射下(405nm或445nm)的光致异构化行为,发现两种波长可见光都能诱导光响应基团发生异构化,这为由PM1和PM1M2组成的交联液晶高分子(CLCP)材料的可见光致形变提供了必要证据。2)大尺寸可见光致形变液晶高分子材料的制备及其光致形变行为探讨。利用含反应基团的线性液晶高分子PM1和PM1M2,通过旋涂技术和表面涂覆技术及后交联反应,制备出大尺寸的CLCP薄膜材料。探讨了所制备的CLCP薄膜材料在不同波长可见光(405nm或445nm)照射下的光致弯曲形变行为,PM1薄膜与PM1M2薄膜在405nm或445nm波长可见光的照射下都能产生快速的弯曲形变,这是由于薄膜表面的偶氮二苯乙炔单元吸收光能后发生顺反异构化,并引起液晶基元排列发生变化,使薄膜表面产生收缩引起弯曲形变。弯曲的薄膜在经过577nm波长可见光的照射后或通过加热能回复到初始的平整状态,而且该历程能够循环多次。
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