基于无机半导体纱线的电致变色人工肌肉
2021-06-03
纺织科学研究 2021年5期
关键词:界面
受棉线纺纱工艺的启发,东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组(AFMG)的研究人员借助多相界面作用力,模仿棉线纺纱的梳棉、压实和加捻工艺,开发了无机半导体纳米晶体材料的连续化取向、组装和加捻新方法,实现了无机半导体纱线的连续化制备。研究人员同时提出以高长径比的纳米带为结构单元,强化基元相互作用力,提升了半导体纱线的强度。此外,基于双电层吸/脱附和离子晶格脱嵌耦合机制,构筑了基于无机半导体纱线的电致变色人工肌肉。
借鉴棉线的工艺与命名,多束有序排列的一维基元组成的连续化无机半导体聚集体可称为无机半导体纱线。其制备包括:无机纳米基于在水-CHCl3-空气三相界面处自发地取向、组装和加捻。取向:纳米结构的有序排列是制备纱线的必要条件,可以有效减少组装体内部的应力集中现象。组装:纳米带由于其高长径比等因素,会在三相界面处形成松散的聚集体。当分散液滴入三相界面处时,由于咖啡环效应的毛细力作用,纳米带单元会被推动到三相线,形成机械强度较弱的多孔组装体。加捻:由于不同溶剂之间的表面张力不同,水-CHCl3-空气界面处会发生马朗戈尼流动,使纳米组装体在界面处不停地翻滚并加捻,缩短了纳米基元间距,消除了多余孔道,从而增强宏观纱线的力学性能。
无机半导体纱线由单一组分长径比大于104的V2O5纳米带构成。经过三相界面组装后,纱线内部具有大小不同的孔洞,经过流体加捻后形成致密的纳米纱线。……
登录APP查看全文
