80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  與水凝膠、介電彈性體和液晶彈性體等智能高分子材料單一的膨脹、收縮和彎曲變化相比，形狀記憶高分子能夠被靈活編程得到多樣化的幾何形狀，并且形狀變化過(guò)程具有高度復(fù)雜性（可以記憶一個(gè)到多個(gè)形狀），這使得形狀記憶高分子成為智能可編程軟材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。然而，雖然形狀記憶高分子可以被編程為各種復(fù)雜的臨時(shí)形狀（3D），但是原始形狀或回復(fù)后的永久形狀（2D）卻都較為單一，即3D到2D的變形模式，進(jìn)而不能滿足諸如軟體機(jī)器人、微創(chuàng)醫(yī)學(xué)、柔性電子等領(lǐng)域?qū)χ悄芙Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性的需求，大大限制了它在許多新興領(lǐng)域的應(yīng)用。為了突破形狀記憶高分子3D到2D的變形模式，實(shí)現(xiàn)從2D/3D到3D的轉(zhuǎn)變，目前有兩個(gè)研究熱點(diǎn)：第一個(gè)是浙江大學(xué)謝濤教授團(tuán)隊(duì)率先提出的熱適性形狀記憶聚合物（Thermadapt shape memory polymer）；另一個(gè)是形狀記憶聚合物的4D打印。盡管熱適性形狀記憶聚合物和4D打印形狀記憶記憶聚合物的研究為具有復(fù)雜幾何永久形狀的形狀記憶聚合物的制造和應(yīng)用提供了新的機(jī)會(huì)。然而，開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單、快速且通用的方法制造具有出色功能和高承載能力的機(jī)械堅(jiān)固但幾何復(fù)雜的形狀記憶聚合物仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

  最近，臨沂大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的李興建博士受到中國(guó)鼓樓建筑結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，以環(huán)氧-胺-丙烯酸酯的熱-光順序二階固化聚合物體系為原型，提出了一種簡(jiǎn)單、快速且通用的方法用于制造具有復(fù)雜和剛性 3D 剪紙幾何結(jié)構(gòu)的多功能形狀記憶智能器件（圖1）。在第一階段的熱聚合反應(yīng)中，基于環(huán)氧-胺化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)調(diào)整單體反應(yīng)比例獲得了一系列T_g稍高于室溫（29~49 °C），室溫儲(chǔ)能模量可在19~1732 MPa之間變化的透明聚合物薄膜（圖2）；所有體系的形狀固定率都保持在98%左右，回復(fù)率都保持在99%以上（圖3）。由于第一階段熱固化網(wǎng)絡(luò)本身具有室溫下可形狀固定的形狀記憶效應(yīng)，因此，形狀記憶編程過(guò)程允許將具有鼓樓結(jié)構(gòu)2D剪紙圖案的第一階段聚合物薄膜編程為無(wú)支撐的3D結(jié)構(gòu)（圖4）。在第二階段的光聚合反應(yīng)中，通過(guò)紫外光誘導(dǎo)第一階段網(wǎng)絡(luò)中可控接枝數(shù)量的甲基丙烯酸酯基團(tuán)進(jìn)行自由基聚合，在秒級(jí)時(shí)間內(nèi)即可快速鎖定程序化的3D剪紙結(jié)構(gòu)（T_g=66~138 °C），其室溫存儲(chǔ)模量都在2000 MPa以上；二階固化體系的形狀固定率都超過(guò)92%，形狀回復(fù)率都在99%左右。由于鼓樓結(jié)構(gòu)是自上而下的層級(jí)塔型結(jié)構(gòu)，紫外光能夠輻射到材料的全部表面，二階光固化過(guò)程能夠使整個(gè)材料得到充分的交聯(lián)，使得這種鼓樓啟發(fā)的3D剪紙結(jié)構(gòu)可承受自身重量的1000倍。將這種二階熱-光聚合物體系和3D 剪紙結(jié)構(gòu)相結(jié)合設(shè)計(jì)了形狀記憶熒光3D器件和形狀記憶電子3D器件（圖5）。這項(xiàng)工作提供了一種構(gòu)建具有剛性3D幾何形狀的多功能形狀記憶器件的通用方法。 

圖2. 經(jīng)過(guò)第一階段熱固化和第二階段光固化后A-System和B-System的動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能(A-System: BADGE的環(huán)氧基和GMA的環(huán)氧基與 D230中的活性氫等摩爾量反應(yīng)，使GMA中環(huán)氧基的摩爾量分別為BADGE所有環(huán)氧基的60 mol% (A-0)、80 mol% (A-1)、100 mol% (A-2)和120 mol% (A-3)); B-System: BADGE的環(huán)氧基和D230活性氫反應(yīng)時(shí), 活性氫過(guò)量100%，再加入過(guò)量活性氫摩爾量20 mol% (B-0)、40 mol% (B-1)、60 mol% (B-2)和80 mol% (B-3)的GMA.). a)和b) H-A-1到 H-A-4樣品經(jīng)過(guò)第一階段熱固化的存儲(chǔ)模量-溫度曲線和損耗角-溫度曲線. c)和d) UV-A-1到 UV-A-4樣品經(jīng)過(guò)第二階段光固化的存儲(chǔ)模量-溫度曲線和損耗角-溫度曲線. e) 分別經(jīng)過(guò)熱固化和光固化后A-System的橡膠態(tài)模量. f) 分別經(jīng)過(guò)熱固化和光固化后A-System的玻璃化溫度. g)和h) H-B-1到 H-B-4樣品經(jīng)過(guò)第一階段熱固化的存儲(chǔ)模量-溫度曲線和損耗角-溫度曲線. i)和j) UV-B-1到 UV-B-4樣品經(jīng)過(guò)第二階段光固化的存儲(chǔ)模量-溫度曲線和損耗角-溫度曲線. k) 分別經(jīng)過(guò)熱固化和光固化后A-System的橡膠態(tài)模量. l) 分別經(jīng)過(guò)熱固化和光固化后A-System的玻璃化溫度. 

圖3. 形狀記憶性能的定量評(píng)估. a) H-A-1樣品的三個(gè)連續(xù)形狀記憶循環(huán): 1st: R_f = 98.3%, R_r = 96.0%; 2nd: R_f = 98.4%, R_r = 99.9%; 3rd: R_f = 98.6%, R_r = 100.0%. b) UV-B-1樣品的三個(gè)連續(xù)形狀記憶循環(huán): 1st: R_f = 96.6%, R_r = 64.8%; 2nd: R_f = 94.8%, R_r = 98.1%; 3rd: R_f = 94.6%, R_r = 99.0%. c) 經(jīng)過(guò)第一階段熱固化A-System的R_f和R_r. d) 經(jīng)過(guò)第二階段熱固化A-System的R_f和R_r. e) 經(jīng)過(guò)第一階段熱固化B-System的R_f和R_r. f) 經(jīng)過(guò)第二階段熱固化B-System的R_f和R_r. g) DMA應(yīng)變速率模式下典型的固定應(yīng)變應(yīng)力生成形狀記憶循環(huán). h) 分別經(jīng)過(guò)熱固化和光固化后A-System最大回復(fù)應(yīng)力. i) 分別經(jīng)過(guò)熱固化和光固化后B-System最大回復(fù)應(yīng)力. 

圖4. 聯(lián)合二階熱-光固化反應(yīng)環(huán)氧樹(shù)脂-氨-丙烯酸酯體系和鼓樓啟發(fā)的剪紙結(jié)構(gòu)幾何復(fù)雜永久形狀形狀記憶聚合物的制備. a)和b) 基于相同的剪紙圖案10層和5層3D剪紙結(jié)構(gòu). c)和d) 基于相同的剪紙圖案6層和3層3D剪紙結(jié)構(gòu). 

圖5. 二階熱-光聚合物體系和鼓樓啟發(fā)的3D 剪紙結(jié)構(gòu)相結(jié)合設(shè)計(jì)的形狀記憶熒光 3D 器件和形狀記憶3D電子器件. a) 形狀記憶熒光 3D 器件的編程過(guò)程和形狀回復(fù)過(guò)程. b) 在紫外光下形狀記憶熒光3D 器件的熱誘導(dǎo)形狀回復(fù)過(guò)程. c) 形狀記憶3D電子器件的制備過(guò)程示意圖. d) 形狀記憶3D電子器件的制備和形狀記憶效應(yīng).

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202205842