[发明专利]可逆光致变薄膜、制备方法、光致变方法及应用

说明书

本申请公开了一种可逆光致变薄膜，含有功能分子，所述功能分子为偶氮苯类分子和有机长链分子交替连接形成的多聚物，所述偶氮苯类分子为光致结构变化的分子，所述偶氮苯类分子在第一波长范围的紫外光照射下能够转变为第一结构，在第二波长范围的可见光或第三范围的近红外光照射下能够转变为第二结构；所述偶氮苯类分子处于第一结构的所述可逆光致变薄膜具有第一弹性模量，所述偶氮苯类分子处于第二结构的所述可逆光致变薄膜具有第二弹性模量，所述第一弹性模量与所述第二弹性模量不同。本申请还公开了一种可逆光致变薄膜的制备方法。本申请还公开了一种可逆光致变薄膜的光致变方法。本申请还公开了一种可逆光致变薄膜的应用。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，特别是涉及一种可逆光致变薄膜、制备方法、光致变方法及应用。

背景技术

物理性质可变的材料的制备方法在之前的研究中有过一些报道，例如碳基光热材料、氧化石墨烯、碳纳米管等，结合一些热膨胀粒子，可以实现材料光热致收缩的调控。Tang等研究学者合成了热膨胀微球，与氧化石墨烯一起复合形成聚二甲基硅氧烷(PDMS)-氧化石墨烯(RGO)-热膨胀微球(TEM)双层光热响应材料。但是由于热膨胀微球是不可逆的，因此该驱动过程是永久变形不可逆的。此外，记忆合金在力和温度的刺激下，能够改变材料的组织性能，从而实现弹性模量的调控，但是存在成本高，制备工艺复杂等一系列难题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够简单调控弹性模量可逆转变的可逆光致变薄膜、制备方法、光致变方法及应用。

一种可逆光致变薄膜，含有功能分子，所述功能分子为偶氮苯类分子和有机长链分子交替连接形成的多聚物，所述偶氮苯类分子为光致结构变化分子，所述偶氮苯类分子在第一波长范围的紫外光照射下能够转变为第一结构，在第二波长范围的可见光或第三范围的近红外光照射下能够转变为第二结构；

所述偶氮苯类分子处于第一结构的所述可逆光致变薄膜具有第一弹性模量，所述偶氮苯类分子处于第二结构的所述可逆光致变薄膜具有第二弹性模量，所述第一弹性模量与所述第二弹性模量不同。

在其中一个实施例中，所述第一结构和所述第二结构的转变为顺反异构转变。

在其中一个实施例中，所述偶氮苯类分子能够在所述第一结构与所述第二结构之间发生可逆转变。

在其中一个实施例中，所述功能分子中的偶氮苯类分子和所述有机长链分子的交替次数为5-10次。

在其中一个实施例中，所述有机长链分子为主链含4-12个碳原子的分子。

在其中一个实施例中，所述第一波长范围为340nm～400nm；和/或，所述第二波长范围为500nm～600nm；和/或，所述第三波长范围为780nm～1100nm。

在其中一个实施例中，所述可逆光致变薄膜由所述功能分子组成。

在其中一个实施例中，所述可逆光致变薄膜的厚度为100μm～500μm。

一种所述的可逆光致变薄膜的制备方法，包括以下步骤：

将所述功能分子加入成型模具进行压模成型，然后脱模退火。

在其中一个实施例中，所述压模的温度为20℃-40℃，所述压模的压力大于0.1MPa。

在其中一个实施例中，所述退火的温度为55℃-70℃。

一种所述的可逆光致变薄膜的光致变方法，包括以下步骤：

使用所述第一波长范围的紫外光照射所述可逆光致变薄膜，使所述偶氮苯类分子转变为第一结构，或者使用所述第二波长范围的可见光或所述第三波长范围的近红外光照射所述可逆光致变薄膜，使所述偶氮苯类分子转变为所述第二结构。