近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副研究員與華東師范大學(xué)研究員合作，開發(fā)出一種“不知疲倦”、快速響應(yīng)的聚合物智能薄膜。這一成果日前發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。

　　通常，聚合薄膜要擁有快速響應(yīng)、“不知疲倦”的運(yùn)動(dòng)特性，就需要犧牲材料的機(jī)械性能。這款新的復(fù)合薄膜通過別出心裁的材料選擇與陣列化通道設(shè)計(jì)，薄膜在丙酮的蒸汽氛圍中，會(huì)“不知疲倦”翩然起舞，并可以將薄膜卷曲成各種可控復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

　　這是由于溶劑分子在薄膜中實(shí)現(xiàn)了差異化溶脹，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)薄膜發(fā)生復(fù)雜形變運(yùn)動(dòng)。更為重要的是，該智能薄膜經(jīng)過溶劑氛圍數(shù)天的反復(fù)刺激，仍然保持著優(yōu)異的機(jī)械性能。

　　該薄膜可通過不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)定向運(yùn)動(dòng)，利用此種仿生運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的薄膜傳感器，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)環(huán)境中丙酮濃度。當(dāng)環(huán)境中丙酮濃度過高時(shí)，傳感器自發(fā)形變接通電路，電燈亮。當(dāng)丙酮濃度逐漸降低時(shí)，傳感器恢復(fù)到原來形狀斷開電路，電燈滅，從而利用電燈的變化來告知環(huán)境中丙酮蒸汽濃度的高低。

　　此外，這種“不知疲倦”的薄膜還可以用于驅(qū)動(dòng)其他材料、器件運(yùn)動(dòng)，更重要的是，薄膜賦予了智能高分子材料全新的運(yùn)動(dòng)特性，讓惰性高分子“不知疲倦”地運(yùn)動(dòng)起來，媲美自然界中復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)方式，將大大推動(dòng)聚合物材料在傳感器、人工肌肉、柔體機(jī)器人等領(lǐng)域的重要應(yīng)用。

　　該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、深圳市孔雀團(tuán)隊(duì)等的項(xiàng)目支持。