通過羥丙基纖維素 (HPC) 與氧化石墨烯 (GO) 和還原 GO (rGO) 自組裝構(gòu)建具有耦合電熱調(diào)節(jié)用于水傳輸?shù)男滦投S水凝膠，其中利用了 HPC 在疏水和親水狀態(tài)之間切換的能力。兩親性 GO 表面用于指導(dǎo)液晶 HPC 域的排序和對(duì)齊。HPC 構(gòu)象和排列的變化可作為光學(xué)特性和水傳輸?shù)拈_關(guān)。開發(fā)了一種由導(dǎo)電 rGO 和 2D 水凝膠組成的復(fù)合材料以產(chǎn)生熱刺激，從而構(gòu)建用于調(diào)節(jié)水傳輸?shù)碾姛峥刂崎y。制備的二維水凝膠具有較大的溶脹率、出色的機(jī)械性能（楊氏模量為 2.5 GPa）和優(yōu)異的導(dǎo)電性（176 S cm-1）。當(dāng)焦耳加熱時(shí)，HPC 域在 2D 限制中改變構(gòu)象的能力可以用作智能膜中具有光學(xué)控制的 2D 低足跡水開關(guān)。提出的在 GO 和 rGO 的 2D 限制中自組裝 HPC 的可持續(xù)方法適用于較低臨界溶解溫度聚合物的整個(gè)家族。因此，證明了一種普遍且可持續(xù)的新型低維穩(wěn)健多功能水凝膠的合成。
圖1 GO/HPC膜的制備和表征。
圖2 GO/HPC2 的 DLS 尺寸分布
圖3 GO/HPC復(fù)合膜對(duì)溫度的可逆相變的光學(xué)偏振圖像。
圖4 通過 GO 和 HPC 膜的水滲透和吸收。
圖5 基于 GO/HPC5 膜的電響應(yīng)水傳輸裝置。
相關(guān)論文以題為Electro-Thermo Controlled Water Valve Based on 2D Graphene–Cellulose Hydrogels發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。通訊作者是新加坡國立大學(xué)Daria V. Andreeva等人
參考文獻(xiàn)：
doi.org/10.1002/adfm.202201904
