研究目的
研究一种新型溶剂敏感双层驱动器的发展，该驱动器对有机蒸汽具有超快和多刺激响应能力。
研究成果
PS/EVOH执行器由于EVOH纳米纤维膜的高柔韧性和多孔性以及PS微球的大比表面积，展现出更快的响应速率和更大的形变量。它对甲苯蒸汽表现出即时响应和高灵敏度，在人工机器人和智能设备中具有潜在应用价值。
研究不足
执行器的性能受PS微球含量和EVOH纳米纤维膜厚度的影响。未交联状态下经过多次连续循环后，其可逆性能会下降。
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基于EVOH纳米纤维膜和PS微球的超快、多孔且对有机溶剂敏感的驱动器
DOI：10.1021/acs.jpcc.8b10090
期刊：The Journal of Physical Chemistry C
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
尽管溶剂敏感型驱动器已取得诸多进展，但大多数仅对水、乙醇或丙酮敏感且响应速度慢、曲率小。本研究提出一种简便方法，制备出由聚乙烯醇-乙烯共聚物（EVOH）纳米纤维膜和聚苯乙烯（PS）微球组成的新型溶剂敏感双层驱动器。该驱动器对甲苯、氯仿、四氢呋喃及丙酮等有机蒸汽展现出超快多刺激响应特性。溶剂刺激下，EVOH层与PS微球层间溶胀度差异导致两层非对称膨胀/收缩，从而产生机械形变。柔性多孔的EVOH纳米纤维膜与球形PS结构可提升响应速率与变形幅度。该双层驱动器在甲苯蒸汽刺激下0.15秒内快速弯曲成曲率达21.02 cm?1的多圈螺旋结构，且通过二乙烯基苯（DVB）交联PS微球控制变形程度时，其弯曲-恢复过程可重复超过150次。本研究为开发新型溶剂敏感器件及挥发性有机物检测应用提供了重要思路。
作者：
Yuxia Jin，Qing Zhu，Weibing Zhong，Kelu Yan，Dong Wang
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