[发明专利]紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于包括：

聚合物薄膜，

以及，分布于所述薄膜内的、尺寸为10nm～10μm的有机染料分子纳米晶体，其中的有机染料分子采用N-α-萘基-2-羟基-1-萘醛亚胺，所述有机染料分子纳米晶体以紧密排列的方式组成阵列结构，且集中分布于所述薄膜内的选定区域中；

所述复合薄膜材料能够在波长为260～500nm、光功率密度为10～1000mW/cm²的紫外光照下发生形变，并在撤除紫外光照射后能够于0～5min内完全恢复至初始形状，所述形变包括弯曲、伸缩、扭转、褶皱中的至少一种，所述紫外光是指波长为260～500nm的光。

2.根据权利要求1所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述有机染料分子纳米晶体集中分布于所述薄膜底部附近的一层状区域内。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述有机染料分子纳米晶体的形态包括纳米球、纳米棒、纳米带、纳米线、纳米片或不规则纳米颗粒。

4.根据权利要求3所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述纳米球的直径为100～1000nm。

5.根据权利要求3所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述纳米棒的长度为100～1000nm，直径为10～100nm。

6.根据权利要求3所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述纳米带的长度为1～10μm，宽度为0.2～2μm。

7.根据权利要求3所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述纳米线的长度为1～10μm，直径为10～200nm。

8.根据权利要求3所述的紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料，其特征在于：所述纳米片的边长为0.1～10μm。

9.如权利要求1-8中任一项所述紫外光驱动分子晶体-聚合物复合薄膜材料的制备方法，其特征在于包括：

将有机染料分子纳米晶体与成膜用的聚合物在溶剂中均匀混合而形成混合液体，所述溶剂选自能够溶解所述聚合物但不能溶解所述有机染料分子纳米晶体的溶剂；

将所述混合液体铺展于基板上，静置，使有机染料分子纳米晶体进行自组装，并使溶剂挥发，待完全干燥后，获得所述复合薄膜材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂为水。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于包括：至少将有机染料分子溶于有机溶剂形成混合溶液后，再置于水平基板上以蒸发溶剂法制备有机染料分子纳米晶体。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述混合溶液包含浓度大于0而小于或等于200mg/mL的乙二醇和浓度大于0而小于或等于1.5mg/mL的有机染料分子。

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：以蒸发溶剂法制备有机染料分子纳米晶体时所采用的环境温度为0～40℃，湿度为0～70％RH。

14.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂包括环己烷、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、二氯甲烷、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜中的任意一种或多种的组合。