Millisecond Response of Shape Memory Polymer Nanocomposite Aerogel Powered by Stretchable Graphene Framework

材料科学 毫秒 气凝胶 石墨烯 形状记忆聚合物 纳米复合材料 聚合物纳米复合材料 纳米技术 聚合物 复合材料 天文 物理
作者
Fan Guo,Xiaowen Zheng,Chunyuan Liang,Yanqiu Jiang,Zhen Xu,Z. Jiao,Yingjun Liu,Hongtao Wang,Haiyan Sun,Lie Ma,Weiwei Gao,Andreas Greiner,Seema Agarwal,Chao Gao
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:13 (5): 5549-5558 被引量:104
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b00428
摘要

Shape memory polymers (SMPs) change shapes as-designed through altering the chain segment movement by external stimuli, promising wide uses in actuators, sensors, drug delivery, and deployable devices. However, the recovery speed of SMPs is still far slower than the benchmark shape memory alloys (SMAs), originating from their intrinsic poor heat transport and retarded viscoelasticity of polymer chains. In this work, monolithic nanocomposite aerogels composed of bicontinuous graphene and SMP networks are designed to promote the recovery time of SMP composites to a record value of 50 ms, comparable to the SMA case. The integration of a stretchable graphene framework as a fast energy transformation grid with ultrathin polycaprolactone nanofilms (tunable at 2.5-60 nm) enables the rapid phase transition of SMPs under electrical stimulation. The graphene-SMP nanocomposite aerogels, with a density of ∼10 mg cm-3, exhibit a fast response (175 ± 40 mm s-1), large deformation (∼100%), and a wide response bandwidth (0.1-20 Hz). The ultrafast response of SMP nanocomposite aerogels confers extensive uses in sensitive fuses, micro-oscillators, artificial muscles, actuators, and soft robotics. The design of bicontinuous ultralight aerogels can be extended to fabricate multifunctional and multiresponsive hybrid materials and devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
赫玉涛完成签到,获得积分10
1秒前
orixero应助jdh采纳,获得30
1秒前
asni12完成签到,获得积分10
2秒前
王兵发布了新的文献求助10
2秒前
zhq发布了新的文献求助10
2秒前
思源应助lcdamoy采纳,获得10
2秒前
2秒前
现代孤晴发布了新的文献求助10
2秒前
笑点低易真完成签到,获得积分10
3秒前
萍乡斌乃完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
小白发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
酷炫的向雪完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
小豆豆发布了新的文献求助10
7秒前
尊敬梦旋完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Stone完成签到,获得积分10
7秒前
图假期小主完成签到 ,获得积分10
7秒前
繁华落幕完成签到,获得积分10
7秒前
七彩完成签到,获得积分10
8秒前
tzzzz完成签到,获得积分10
8秒前
缓慢天菱完成签到,获得积分10
8秒前
小团子完成签到,获得积分10
8秒前
Sherlock完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
爱学习的鱼完成签到,获得积分10
8秒前
zhq完成签到,获得积分20
8秒前
cw发布了新的文献求助10
8秒前
CodeCraft应助飞扬采纳,获得10
9秒前
wssy应助江恪采纳,获得10
9秒前
吉吉国王完成签到 ,获得积分10
10秒前
梭梭发布了新的文献求助10
10秒前
LEX发布了新的文献求助20
10秒前
英俊的铭应助王兵采纳,获得10
10秒前
辛子完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7658073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9228555
关于积分的说明 19836694
捐赠科研通 7224784
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280757
关于科研通互助平台的介绍 2440790
邀请新用户注册赠送积分活动 2280533