《光碟機動液晶/超高分子量聚乙烯複合纖維的研究》是依託北京大學，由余黎擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：光碟機動液晶/超高分子量聚乙烯複合纖維的研究
- 項目負責人：余黎
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬以液晶聚合物為摻雜劑，超高分子量聚乙烯為聚合物基體，結合濕法紡絲和輻照交聯的方法製備具有可逆形變的光碟機動液晶/超高分子量聚乙烯複合纖維。通過研究複合纖維中液晶聚合物的含量、取向程度和輻照之後的交聯密度與光碟機動性能之間的關係，探討其光碟機動機理。在此基礎上，以複合纖維為基材，通過紡織技術設計製備具有多疇取向的光碟機動材料，賦予其多種多樣的運動方式和功能。本項目可望為新型光碟機動材料的設計、研究與套用提供新的思路，具有重要的科學意義。
結題摘要
本項目設計製備了與超高分子量聚乙烯（UHMWPE）化學結構相似、具備光回響和協同運動作用的液晶高分子。將液晶高分子摻雜到光惰性的UHMWPE中，結合濕法紡絲和輻照交聯的方法製備了液晶/UHMWPE複合纖維。基於液晶高分子在UHMWPE基體中的分散行為和取向程度，研究了濕法紡絲和輻照交聯製備工藝對液晶/UHMWPE複合纖維光碟機動性能的影響。由於濕法紡絲中液晶高分子在UHMWPE基體中取向程度有限，為了進一步研究液晶/UHMWPE複合纖維的光碟機動機理，結合溶液澆注和機械拉伸的方法製備了可見光激發和光致形變數大的氧化石墨烯（GO）摻雜的聚合物分散液晶（PDLC）複合薄膜。通過調節液晶的含量和機械拉伸程度可以有效控制複合薄膜的光碟機動性能。研究液晶在複合薄膜中的分散狀態和取向程度對PDLC複合薄膜光碟機動性能的影響，闡述了其光致形變的機理。根據以上研究發現，液晶的取向程度是決定光碟機動性能的主要因素，因此進行了除機械拉伸之外誘導液晶取向製備光碟機動器件的研究，如利用納米粒子誘導液晶取向，並對其誘導液晶取向的機理進行了初步的探索。本項目的研究不但對一維光碟機動複合纖維的設計和製備具有借鑑意義，也為二維和三維光碟機動器件的研究奠定了基礎。
