[发明专利]一种具有双层膜结构的光驱动复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种光驱动复合材料，是由柔性基板和光响应聚合物层组成的双层薄膜，其中靠近二者界 面的光响应分子按一定方向有序排列，而远离界面的光响应分子无归排列。

2.如权利要求1所述的光驱动复合材料，其特征在于，所述柔性基板为有机聚合物薄膜。

3.如权利要求2所述的光驱动复合材料，其特征在于，所述有机聚合物薄膜选自聚酰亚胺、 聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯氰、聚四氟乙烯及它们的共聚物薄膜中的一种。

4.如权利要求1所述的光驱动复合材料，其特征在于，所述光响应聚合物层的光响应材料是 下列a)、b)、c)三种情况之一：

a)含有偶氮苯和/或偶氮吡啶的光响应高分子，其分子通式如下式I所示：

式I中，R₁和R₂各自独立为H、C1～C6的烷基；x＝0～1；m和n各自独立为0～18的整数； R₃代表烷基、烷氧基、硝基、氰基、羧基、氨基、羟基、卤素、甲酸酯基、醛基或酮基；

b)含有偶氮苯和/或偶氮吡啶的氢键超分子聚合物，以式I所示的光响应高分子中的偶氮 吡啶为氢键的受体；

c)含有偶氮苯和/或偶氮吡啶的卤键超分子聚合物，以式I所示的光响应高分子中的偶氮 吡啶为卤键的受体。

5.权利要求1～4任一所述光驱动复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)以柔性薄膜作为基板，在其一表面形成沿一定方向的微沟槽结构；

2)配制光响应材料的溶液，将其涂在具有微沟槽结构的基板表面，得到复合薄膜；

3)将复合薄膜热退火，得到所述光驱动复合材料。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)通过摩擦、刻蚀或压印的方法在基 板的一面形成具有一定方向的微沟槽结构，沟槽的深度在1纳米～5微米。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)采用砂纸等对所述柔性薄膜沿一个 方向进行摩擦，摩擦次数为1～20次，操作温度为室温～150℃。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述光响应材料的溶液浓度在 0.1～20wt％，将该溶液涂在基板具有微沟槽结构的表面，形成厚度为1～1000微米的光响 应聚合物层，靠近界面的光响应分子沿着沟槽的方向进行排列，远离界面的分子则是无归 排列，从而得到具有一定有序度的聚合物的复合薄膜。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述光响应材料是如下所述聚合 物1或聚合物2，或者是聚合物2与卤键供体形成的卤键超分子聚合物，或者是聚合物2 与氢键供体形成的氢键超分子聚合物：

10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)将复合薄膜加热到20～150℃进行 热退火。