柔性聚合物石墨烯能量轉(zhuǎn)換膜的設計與制作.pdf

1、本文主要設計了柔性聚合物石墨烯能量轉(zhuǎn)換膜，開發(fā)出了一系列新型的石墨烯基能量轉(zhuǎn)換器件，包括光驅(qū)動石墨烯柔性雙層膜、石墨烯光驅(qū)擺動機，還探討了石墨烯光驅(qū)擺動機在電能轉(zhuǎn)換的應用。論文首先制備了石墨烯/硅橡膠柔性雙層膜，結(jié)構(gòu)和形貌的測試表明：石墨烯/硅橡膠雙層膜的厚度為微米級，且石墨烯膜層與硅橡膠膜層組裝粘結(jié)得很緊實。通過對雙層膜內(nèi)部應力的測試，升溫條件下體積的變化及彎曲速率、彎曲角度的表征，得到了雙層膜的較優(yōu)尺寸結(jié)構(gòu)。得到了可以受近紅外光、可

2、見光、紫外光和太陽光驅(qū)動的石墨烯/硅橡膠雙層膜。實現(xiàn)寬波長光照下的快速驅(qū)動，有效地將光能轉(zhuǎn)換為機械能。通過巧妙的結(jié)構(gòu)設計及合理的光路控制成功實現(xiàn)了石墨烯/硅橡膠/石墨烯三層膜懸臂梁在光照下的持續(xù)擺動，頻率高達12.5Hz，研究了三層膜寬度對擺動頻率和擺動幅度的影響。
　　在上述石墨烯/硅橡膠雙層膜中添加永磁粒子，制備了可以利用電磁感應將機械能轉(zhuǎn)換為電能的柔性永磁導電石墨烯復合膜。除此之外，該永磁導電石墨烯復合膜也可以受近紅外光、紫