《瓊脂糖薄膜的化學改性及濕氣驅動的能量轉化機理研究》是依託華東師範大學，由張利東擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：瓊脂糖薄膜的化學改性及濕氣驅動的能量轉化機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張利東
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著全球對能源需求的上升, 能源短缺是世界各國面臨的重大難題, 因此新能源開發是緩解該問題的重要途徑。潔淨型新能源的開發，不但可以解決能源短缺, 而且可以有效地避免能源轉化導致的環境污染問題。本項目以空氣濕氣為潔淨能源開發對象, 對濕氣敏感的瓊脂糖薄膜化學結構修飾與機械性能表征, 及能量轉化機理進行深入研究。以濕氣驅動薄膜的可逆變形機理為研究重點,為瓊脂糖薄膜更高效的能量轉化提供理論依據和設計思路。本項目旨在引導新能源開發模式, 拓展潔淨型能源開發途徑，為新能源開發與利用奠定理論基礎和技術參考。
結題摘要
空氣濕氣是一種全新的清潔可再生能源體系--從低溫空氣濕氣中獲取能量成為目前的研究重點。 國內外對這一新型領域的研究還處於基礎理論方面, 主要集中在低溫吸水材料的製備及結構性能研究, 真正把吸水材料做成高機械性能薄膜並探索其能量轉化機理的研究尚不成熟。 因此濕氣刺激回響材料在能量轉化方面的機理亦然是目前的研究重點和難點。 隨著能量轉化機理的研究深入及材料性能的不斷提高, 一旦真正實現從空氣濕氣到機械能或者電能的高效轉化, 將極大地拓展利用能源的方式。本項目主要以攻克濕氣刺激回響薄膜可控可持續形變方面的難題開展了一系列創新性工作：（1）提出了分子結構最佳化理論，提高了薄膜濕氣回響靈敏性； （2） 發展了一系列薄膜表面圖案化技巧，實現了濕氣驅動薄膜可控形變；（3）設計出濕氣與光協同驅動體系，實現了濕氣驅動薄膜的可持續形變。研究成果申請四項發明專利, 授權一項發明專利。發表包括： Adv. Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Mater. Chem. A, Chem. Comm.等15篇SCI論文。 重點解決了濕氣刺激回響薄膜所面臨的動態行為不可控難題，突破前期研究中對薄膜雙層結構的依賴，實現對單層高分子薄膜的能量傳遞與形變性能的嚴格調控；建立了微觀結構與薄膜濕氣刺激回響性能的對應關係，為後期研究提供理論支持。
