Fotoaktywacja materiałów opartych na nanokompozytach z kopolimerem blokowym styren-b-izopren-b-styren i przeznaczonych do tabletów haptycznych dla osób niedowidzących

• Autorzy: Ilčíková M. , Czaniková K. , Mosnáček J. , Mičušík M. , Kasák P. , Omastová M. , Chorvát D. Jr. , Krupa I. , Šlouf M. , Koynov K.

Warianty tytułu

EN

Photoactuating of Materials Designed for Haptic Aid- Tablets for Visually Impaired People Based on Styrene-b- Isoprene-b-Styrene Block Copolymer Nanocomposites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono fotoaktywację kopolimeru blokowego styren-b-izopren-b-styren (SIS) zawierającego wielowarstwowe nanorurki węglowe (MWCNT). W celu poprawienia zdyspergowania MWCNT zmodyfikowano kowalencyjnie łańcuchami polistyrenowymi albo chloromrówczanem cholesterylu. Kompozyty otrzymano metodą rozpuszczalnikową i w postaci rozciągniętych pasków poddano analizie dynamiczno-mechanicznej (DMA) w trybie iso-strain (zachowania stałego odkształcenia). Monitorowano naprężenie aktywacyjne wywołane napromieniowaniem. Rozciąganie pasków powinno powodować orientowanie łańcuchów polimerowych i nanorurek węglowych, co potwierdziła transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM). Zbadano wpływ różnych warunków rozciągania pasków oraz stałego obciążenia wstępnego w DMA. Obserwowano kurczenie się i rozszerzanie aktywacyjne. Najwyższe zaobserwowane naprężenie podczas rozszerzania aktywacyjnego wyniosło 14 kPa, natomiast podczas kurczenia się najwyższe naprężenie wyniosło 3 kPa.

EN

In this study, the photoactuation of styrene-b-isoprene-b-styrene (SIS) block copolymer containing multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) is shown. In order to improve dispersion, the MWCNT were covalently modified either by polystyrene chains or cholesteryl chloroformate. The composites were prepared by solution technique and in the form of prestretched stripes were tested by dynamic mechanical analysis (DMA) in iso-strain mode. The actuation stress produced in response to irradiation was monitored. The pre-stretching of the stripes should impose the orientation of the polymer chains and carbon nanotubes, which was proved by transmission electron microscopy (TEM). The impact of the various pre-stretching conditions of the stripes as well as constant preload of the DMA was studied. Both the actuation contraction and expansion was observed. The highest actuation expansion stress observed was 14 kPa, while the contraction exhibited the highest stress of 3 kPa.

Słowa kluczowe

PL

fotoaktywacja; nanokompozyty; nanorurki węglowe

EN

Photoactuation; nanocomposites; carbon nanotube

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 67, nr 3
• Strony: 224--231
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Ilčíková M.

autor

Czaniková K.

autor

Mosnáček J.

autor

Mičušík M.

autor

Kasák P.

autor

Omastová M.

autor

Chorvát D. Jr.

autor

Krupa I.

autor

Šlouf M.

autor

Koynov K.

• Instytut Polimerów, Słowacka Akademia Nauk, Słowacja

Bibliografia

• 1. Ahir, S. V, Terentjev, E. M.: Photomechanical actuation in polymer-nanotube composites. Nature Materials 2005,4, 6, 491.
• 2. Lendlein, A., Kelch, S.: Shape-Memory Polymers. Angewandte Chemie International Edition 2002,41, 12, 2034.
• 3. Lau, G.K., Goosen, J.F.L., Keulen, V., Due, T.C., Sarro, P.M.: Powerful polymeric thermal microactuator with embedded silicon microstructure. Applied Physics Letters 2007, 90, 214103.
• 4. Shankar, R., Ghosh, T.K., Spontak, R.J.: Electromechanical Response of Nanostructured Polymer Systems with no Mechanical Pre-Strain. Macromolecular Rapid Communications 2007, 28, 10, 1142.
• 5. Shankar R., Ghosh, T.K., Spontak, R.J.: Dielectric elastomers as next-generation polymeric actuators. Soft Matter 2007, 3, 1116.
• 6. Lu, S., Panchapakesan, B.: Photomechanical responses of carbon nanotube/polymer actuators. Nanotechnology 2007, 18, 305502.
• 7. Lendlein, A., Jiang, H., Junger, O., Langer, R.: Light-induced shape-memory polymers. Nature 2005,434, 7035, 879.
• 8. Garcia-Amorós, J., Finkelmann, H.,Velasco, D.: Increasing the Isomerisation Kinetics of Azo Dyes by Chemical Bonding to Liquid-Crystalline Polymers. Chemistry - A European Journal 2011, 17, 23, 6518.
• 9. Li, F., Qi, L, Yang, J., Xu, M., Luo, X., Ma, D.: Polyurethane/conducting carbon black composites: Structure, electric conductivity, strain recovery behavior, and their relationships. Journal of Applied Polymer Science 2000, 75, 1, 68.
• 10. Loomis, J., King, B., Burkhead, T, Xu, P., Bessler, N., Terentjev, E., Panchapakesan, B.: Graphene-nanoplatelet-based photomechanical actuators. Nanotechnology 2012, 23, 4, 045501.
• 11. Zhang, Y., Iijima, S.: Elastic Response of Carbon Nanotube Bundles to Visible Light. Physical Review Letters 1999, 82, 17, 3472.
• 12. Lu, S., Ahir, S.V, Terentjev, E.M., Panchapakesan, B.: Alignment dependent mechanical responses of carbon nanotubes to light. Applied Physics Leters 2007,91, 103106.
• 13. Koerner, H., Price, G., Pearce, N.A., Alexander, M., Vaia, R.A.: Remotely actuated polymer nanocomposites - stress-recovery of carbon-nanotube-filled thermoplastic elastomers. Nature Materials 2004, 3, 2, 115.
• 14. Liang, J., Xu, Y., Huang, Y., Zhang, L., Wang, Y., Ma, Y., Li, F., Guo, T., Chen, Y.: Infrared-Triggered Actuators from Graphene-Based Nanocomposites. The Journal of Physical Chemistry C 2009, 113, 22, 9921.
• 15. Ahir, S.V., Squires, A.M., Tajbakhsh, A.R., Terentjev, E.M.: Infrared actuation in aligned polymer-nanotube composites. Physical Review B 2006 73 8, 085420.
• 16. Czaniková, K., Krupa, I., Ilčiková, M., Kasák, P., Chorvát, D. Jr., Valentin, M., Šlouf, M., Mosnáček, J., Mičušik, M., Omastová, M.: Photo-actuating materials on the base of elastomers and modified carbon nanotubes. Journal of Nanophotonics 2012, 6.
• 17. http://www.noms-project.eu/.
• 18. Ilčiková, M., Mosnáček, J., Mrlik, M., Sedláček, T., Chorvát, D. Jr., Krupa, I., Koynov, K.: Physical Properties of Composites Based on Covalently Modified Carbon Nanotubes and Styrene-Isoprene-Styrene block copolymer, w przygotowaniu.
• 19. Ahir, S.V., Huang, Y.Y., Terentjev, E. M.: Polymers with aligned carbon nanotubes: Active composite materials. Polymer 2008, 49, 18, 3841.