[发明专利]一种双向形状记忆致动器的制备方法和使用方法

摘要

本发明公开了一种可以在无应力条件下，通过将温度在Tlow和Tsep之间变化而达到可以反复及可逆地在两个独立的形状(A,B)之间进行转换的致动器的制备方法，该方法包括如下步骤(a)、准备一包含了一共价或物理交联的聚合物网络的致动器或由一共价或物理交联的聚合物网络所组成的致动器，所述的聚合物包含一初相和一弹性相，所述的该初相在从温度Ttrans,onset到Ttrans,offset的温度范围内具有一热动力学相变扩展，该所述的弹性相具有一玻璃化转变温度Tg，在Tg<Ttrans,onset的条件下，所述的该聚合物具有一初始形状；(b)、在温度Tprog条件下，通过施加一压力，使所述的该聚合物形变到一变形形状，形变与聚合物链段的排列相适应；(c)、在保持应力不变的条件下，将聚合物的温度调整到一温度Tlow，且Tlow≤Ttrans,onset，以提供与所述的初相相关的聚合物区域的一个固化态；(d)、在无应力条件下，加热所述的该聚合物到一预设的分离温度Tsep，且Ttrans,onset<Tsep<Ttrans,offset，以融化初相的第一聚合区域(AD)，以及保持初相的第二聚合区域(SD)在所述的该固化态，该第一聚合区域具有一从Ttrans,onset到Tsep之间的转变温度，该第二聚合区域具有一从Tsep到Ttrans,offset之间的转变温度，如此就形成了形状A，该形状A在几何形状上介于步骤(a)中的初始形状和步骤(b)中的变形形状之间。

主权项

一种可以在无应力条件下，通过将温度在Tlow和Tsep之间变化而达到可以反复及可逆地在两个独立的形状(A,B)之间进行转换的致动器的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)、提供一种包含了一种共价或物理交联的聚合物网络的致动器或由该聚合物网络所组成的致动器，所述的聚合物包含一个初相和一个弹性相，所述的初相在从温度Ttrans,onset到Ttrans,offset的温度范围内具有一个热动力学相变扩展，所述的弹性相具有一个玻璃化温度Tg，在Tg<Ttrans,onset的条件下，所述的聚合物具有一个初始形状；(b)、在温度Tprog条件下，通过施加一个压力，使所述的聚合物形变到一个变形形状，形变会调整使聚合物链段朝着同一个方向对齐；(c)、在保持应力不变的条件下，将聚合物的温度调整到一个温度Tlow，且Tlow≤Ttrans,onse，用以提供所述的聚合物的与其初相相关的域的一个固化态；(d)、在无应力条件下，加热该聚合物到一个预先设定的分离温度Tsep，且Ttrans,onset<Tsep<Ttrans,offset，以融化所述初相的的第一聚合区域(AD)，以及保持初相的第二聚合区域(SD)在该固化态，该第一聚合区域具有一个从Ttrans,onset到Tsep之间的转变温度，该第二聚合区域具有一个从Tsep到Ttrans,offset之间的转变温度，如此就形成了形状A，该形状A在几何形状上介于步骤(a)中的所述初始形状和步骤(b)中的所述变形形状之间，形状B是在Tlow时的形状，且该形状B在几何形状上介于形状A和在步骤(b)中提到的变形形状之间。