《基於石墨烯的高分子智慧型材料及驅動器件研究》是依託南開大學，由黃毅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於石墨烯的高分子智慧型材料及驅動器件研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃毅
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
智慧型材料擁有自我感知和自主調整功能，具有重要的科學價值及套用前景。本項目將針對高分子智慧型材料存在的單一信號回響及執行能力差等問題，採用模組化設計思路，發展基於石墨烯的新型高分子自修復材料及驅動器件。研究以功能化石墨烯為核心的高效能量轉移單元的合成方法，並選擇與之相匹配的，具有特定結構及變形能力的高分子作為機械形變單元，充分發揮二者的協同作用，構建新型高分子智慧型材料；設計並製備能同時吸收多種外界能量（光、電、磁、熱、微波或化學能等），具有高效率、高速度及可重複等優點的自修復材料；發展具有多重信號回響性，具備執行複雜運動能力的智慧型驅動器件。深入研究石墨烯-高分子智慧型材料對外界信號的感知、捕獲及回響的過程，揭示其能量轉換與傳遞機理，為新型智慧型材料及器件的設計拓展思路。
結題摘要
智慧型材料能夠對外界信號作出自主回響，具有重要的研究意義和套用前景。合成了以功能化石墨烯為核心的高效能量轉移單元，設計了與之結構匹配、性質互補，具有形狀記憶能力的高分子作為機械形變單元，通過二者的協同作用，構築了具有多重刺激回響性的高分子智慧型材料。利用石墨烯對光、電和微波等信號的強回響性，獲得了具有高效率、高速度及可重複等優點的自修復材料；製備了具有自主回響性，並能執行可控運動的智慧型驅動器件；在此基礎上，通過材料和結構設計，進一步增強了其微波吸收能力，發展了輕質、超寬頻隱身材料；深入研究石墨烯-高分子智慧型材料對外界信號的感知-捕獲過程，闡明刺激回響-執行機制，揭示其能量轉換與傳遞機理，提出了新型智慧型材料及器件設計的思路，拓展了其在信息、電子、國防等重要領域的套用前景。通過該項目的研究，順利完成了研究目標，在Adv. Mater.，Adv. Funct. Mater.，Adv. Sci.，Carbon等刊物發表SCI論文19篇，中文核心論文1篇，申請專利2項，培養研究生6人，獲2015年天津市自然科學一等獎。
