光热驱动器用聚二甲基硅氧烷-炭黑纳米复合材料的研究进展与表征
聚合物基驱动器的新发展引发了纳米复合材料的进步。聚合物材料目前被用于传感器、微流控装置、电气和热执行器以及能量收集应用，因为其易得性、优良的可容忍性和可定制性。聚合物基纳米复合材料可以受到各种刺激的驱动，这是执行器的新兴领域。因此，光热驱动是通过高分子材料将光能转化为机械能的研究领域。通过将纳米粒子掺入聚合物中，可以制备光响应材料并进行光响应测试。本工作重点发展聚二甲基硅氧烷( PDMS )和炭黑( CB )纳米复合材料。这里的目的是通过对红外( IR )光源进行照明，研究其最有影响的特性，如吸光度、热导率、热膨胀系数等，来考察光热执行器的性能。PDMS / CB纳米复合材料吸收红外光后升温，最终转变为光束偏转。利用激光位移传感器测量了时间偏转引起的响应。值得注意的是，在光照过程中，纳米复合光束的偏转量线性增大，而在关断光照时，偏转量呈指数减小。所提出的聚合物纳米复合材料在16 s的持续时间内近似偏转9 mm。此外，光热驱动器的实验挠度与理论结果非常接近。纳米复合材料PDMS / CB揭示了填料含量的增加使吸光度增加。纳米复合材料的电导率比基材高35.2 %。同时，热膨胀系数随着炭黑含量的增加而减小。光热作动器的发展是一个不断进行的过程，在这个过程中，材料参数、作动器几何，以及更多的修改。因此，所进行的光热弯曲可以为各种光驱动的应用提供手段。