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合工大在柔性智能材料 和光驱动器领域取得新进展
本文转自：江淮晨报
本报讯 记者从合肥工业大学获悉，近日，该校胡颖研究员在前期柔性智能材料基础上，与哈尔滨工业大学赫晓东教授、彭庆宇教授课题组合作，设计制备了一种基于MXene纳米片的新型柔性光驱动器，并通过在驱动器上安装负载的调节方式，实现了该驱动器在恒定光照下向光性变形及连续自振荡运动。
向光性变形和自振荡运动都属于生物体进行自我调节的智能运动，在太阳能转化利用、智能机械系统、柔性机器人、驱动马达等领域具有广泛应用前景。虽然这两种运动现象都涉及到刺激-响应过程中负反馈回路的建立，但在人工智能驱动系统中很难同时实现。
针对该挑战，研究人员将Ti3C2TxMXene纳米片与三维结构的纤维素纸、聚酰亚胺（PI）薄膜进行组装，形成具有三层结构的柔性薄膜。基于MXene纳米片的优异光热效应、纤维素的吸湿膨胀以及PI的热膨胀性能，该薄膜驱动器在外部激光的照射下能面向入射光方向弯曲变形，并且其弯曲方向会随着光照方向的改变而实时变化，从而表现出类似于向日葵的向光运动特性。在此基础上，通过在驱动器末端安装负载，可以将驱动器的向光性变形转变为自振荡运动，并且该自振荡运动的频率和振幅可以通过调节入射光功率、驱动器长度和负载的重量进行进一步调节。
据悉，该驱动器能将恒定光照转化为连续的机械振荡运动，从而有望作为一种新型的智能马达平台，通过在其负载上安装反射镜、导电线圈、叶片等具有不同功能的附件，实现信息传输、光致发电、多模式智能开关、新型光控引擎等不同的应用。
合肥日报记者 葛清政
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快照生成时间：2023-11-07 06:45:11
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