[发明专利]光响应形状记忆复合材料及其制备方法以及形状记忆材料的应用方法

说明书

本发明提供一种光响应形状记忆复合材料，包括形状记忆材料层，以及与该形状记忆材料层层叠设置的光热转换层，该光热转换层包括钙钛矿结构材料。一种光响应形状记忆复合材料的制备方法，包括提供形状记忆材料层；以及在该形状记忆材料层上层叠设置光热转换层，该光热转换层包括钙钛矿结构材料。一种形状记忆材料的应用方法，包括提供形状记忆复合材料，该形状记忆复合材料处于光响应状态；以及通过去除该第一光热转换层，使该形状记忆复合材料处于光惰性状态。

技术领域

本发明涉及形状记忆材料领域，尤其涉及一种光响应形状记忆复合材料及其制备方法，以及该光响应形状记忆复合材料的应用方法。

背景技术

形状记忆材料是一类智能材料，能在外界刺激(光、热、电、磁、pH值等)作用下，使得暂时的形状经相转变温度(如玻璃化转变温度T_g)恢复到原始的形状，因此在机器人、生物医学材料、航天材料等领域有广泛的应用前景。光作为一种外界刺激源，具有清洁、易控、能局部和远程控制等优点。但目前对形状记忆材料的光响应研究大多集中在紫外光和红外光响应，对可见光研究甚少，这主要是因为没有合适的光响应材料，缺乏有效的对可见光进行光热转换的材料。

已报导的具有光热转换效应的材料有碳纳米管、石墨烯、四氧化三铁、金纳米颗粒等，都在目前的研究及今后的实际应用中存在很多的局限性。例如，这些纳米材料在加入形状记忆材料的过程中存在分散困难的问题。并且，这些纳米材料大多只能对特定波长(如红外波段)的光产生吸收和转换，对包含各种波长的光(如太阳光)的吸收程度低或热转化能力低。而且这些纳米材料大多成本较高，价格昂贵。另外，现有的形状记忆材料一直处于光响应的状态，不能在光响应性与光惰性之间转换，限制了其应用范围。

发明内容

基于此，有必要提供一种对可见光和太阳光产生光响应的形状记忆复合材料及其制备方法，以及该光响应形状记忆复合材料的应用方法。

一种光响应形状记忆复合材料，包括形状记忆材料层，以及与该形状记忆材料层层叠设置的光热转换层，该光热转换层包括钙钛矿结构材料。

一种光响应形状记忆复合材料的制备方法，包括提供形状记忆材料层；以及在该形状记忆材料层上层叠设置光热转换层，该光热转换层包括钙钛矿结构材料。

一种形状记忆材料的应用方法，包括提供形状记忆复合材料，该形状记忆复合材料处于光响应状态；以及通过去除该第一光热转换层，使该形状记忆复合材料处于光惰性状态。

相较于现有技术，本发明将钙钛矿结构材料作为光热转换材料，并利用该钙钛矿结构材料形成光响应形状记忆复合材料。相对于碳纳米管、石墨烯、金纳米颗粒等物质分散困难的问题，所述钙钛矿结构材料在溶剂中具有良好的分散性能，可通过溶液涂覆的方式与所述形状记忆材料层相互层叠。该光响应形状记忆复合材料对可见光具有响应性，因此可以对太阳光的照射具有有效的响应性。相对于纳米材料，该钙钛矿结构材料成本较低，使该光响应形状记忆复合材料成本较低。通过将光热转换层与形状记忆材料层相互层叠，该光热转换层可在需要时去除，从而形成可擦写的形状记忆复合材料，使形状记忆材料在光响应与光惰性之间反复自由切换，拓宽了形状记忆材料的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例光响应形状记忆复合材料的结构示意图；

图2为本发明实施例光响应形状记忆复合材料的制备方法的流程图；

图3为本发明实施例光响应形状记忆复合材料的应用方法的流程图；

图4为本发明一实施例光响应形状记忆复合材料的应用方法的示意图。

图5为本发明另一实施例光响应形状记忆复合材料的应用方法的光学照片。

具体实施方式