刺激响应材料在传感器、致动器和电子学方面显示出巨大的潜力;然而,它们在增强、可视化和生物合成方面的进一步发展仍然具有挑战性。
基于热致变色微胶囊(Tcm)掺杂的动态共价玻璃聚合物的浸渍,北京林业大学Shanshan Gong,Jianzhang Li,中国林科院木材工业研究所Yun Lu展示了一种具有稳健的各向异性结构和可交换的共价自适应网络的可编程形状-颜色双响应木材(SRW-TC)。
文章要点
1)在温和的条件下,由于玻璃化转变温度(34.99 ℃)引起的刚性−柔性位移和拓扑冻结转变温度(149.62 ℃)引发的酯交换反应,所得到的SRW-TC表现出可行的形状记忆和可编程性。
2)此外,得到的SRW-TC具有良好的机械性能(拉伸强度为45.70 MPa)、绝热性能(热导率为0.27 W/mK)、各向异性光管理以及良好的光学性能(800 nm处透过率为51.73%,雾度为99.67%)。
3)重要的是,兼容的TCM的加入使形状记忆的可行性和刚/柔切换可视化,并通过热诱导的形状−颜色同步双响应来响应外部热刺激,成功地展示了传感温度、抓取物体、加密/解码图标消息等应用。
该策略简单、高效,可作为开发高性能多功能木质复合材料的指导思想,在性能可视化、环境传感、材料交互、信息双重加密、局部精确形状和颜色调节等方面具有广阔的智能应用前景。
参考文献
Yi Tan, et al, Programmable and Shape−Color Synchronous Dual-Response Wood with Thermal Stimulus, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c03607
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03607