[发明专利]对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器，其特征在于：它由质量比为(0.05～0.2):1:(25～40)的氧化石墨烯粉末、海藻酸纳粉末及去离子水混合后并经纺丝、加捻处理得到，所述纤维基扭转驱动器对波长为780nm～1100nm，光强为100～500mW/cm²的近红外光照射发生可逆的旋转驱动行为，旋转圈数为30～125圈，旋转速度为90～520rpm/m；所述纤维基扭转驱动器对相对湿度为40％～80％的外界环境发生可逆的旋转驱动行为，旋转圈数为250～330圈，旋转速度为4000～10000rpm/m。

2.根据权利要求1所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器，其特征在于：所述纤维基扭转驱动器对波长为900nm～1000nm，光强为200～400mW/cm²的近红外光照射发生可逆的旋转驱动行为，旋转圈数为40～120圈，旋转速度为95～500rpm/m。

3.根据权利要求1所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器，其特征在于：所述纤维基扭转驱动器对相对湿度为55％～80％的外界环境发生可逆的旋转驱动行为，旋转圈数为280～330圈，旋转速度为6000～10000rpm/m。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器，其特征在于：加捻处理中捻数为5000～6000转/米，得到的纤维基扭转驱动器中纤维直径为70～80μm，纤维长度为15～20cm。

5.一种权利要求1所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器的制备方法，其特征在于：它包括配置凝胶状的海藻酸钠/氧化石墨烯胶体纺丝液，将所述海藻酸钠/氧化石墨烯胶体纺丝液通过湿法纺丝工艺制备海藻酸钠凝胶态纤维，及将所述海藻酸钠凝胶态纤维进行加捻处理制备得到海藻酸钠纤维基扭转驱动器。

6.根据权利要求5所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器的制备方法，其特征在于：所述加捻处理包括如下具体过程：

取1根制备好的海藻酸钠凝胶态纤维，将其两端固定在加捻机上，捻数为5000～6000转/米，得到的纤维基扭转驱动器中纤维直径为70～80μm，纤维长度为15～20cm。

7.根据权利要求5所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器的制备方法，其特征在于：所述湿法纺丝工艺包括如下具体过程：

将海藻酸钠/氧化石墨烯胶体纺丝液经纺丝头连续注入到质量百分数为3wt％～4wt％的氯化钙凝固浴中，制备得到纤维直径为0.2～0.3mm的海藻酸钠凝胶态纤维。

8.根据权利要求5所述对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器的制备方法，其特征在于：所述配置凝胶状的海藻酸钠/氧化石墨烯胶体纺丝液包括如下具体过程：

将氧化石墨烯粉末加入到去离子水经超声粉碎得氧化石墨烯水溶液，再将海藻酸钠粉末加入到所述氧化石墨烯水溶液中，室温下搅拌4～6h，停止搅拌，室温下静置20～28h，制备得到混合均匀的海藻酸钠/氧化石墨烯胶体纺丝液。

9.一种权利要求1所述的对光热和湿度具有刺激响应性的纤维基扭转驱动器在光热刺激响应性智能驱动材料或湿度刺激响应性智能驱动材料方面中的应用。