花朵样子的双层薄膜消化吸收丙酮分子结构后，花朵翩翩飞舞，宛如一朵在风里摇弋的萝卜花。“它是聚氟乙烯/丙烯酸乳液双层膜的仿生变形。”中科院深圳市优秀技术性研究所副研究员杜学敏告知《中国科学报》新闻记者。

近日，华中师范大学化学校博导张利东研究组与杜学敏研究组协作，以聚氟乙烯(PVDF)和丙烯酸乳液(PVA)纤维材料为研究对象，根据仿真模拟微生物构造衍化规律性，制取出新式智能化软性双层高分子材料膜原材料。

PVDF/PVA 双层膜的仿生变形。这类薄膜能够 长久健身运动，假如运用长久健身运动特点来发电量，可巨大扩展有关技术性在自发电量配戴式、植入式电子元器件层面的运用，而配戴式、植入式领域有着超千亿市场容量。

一场不经意的相逢

2016年上半年度，张利东的真实身份還是在美国的大学阿布达比校区从业博士研究生工作中的专家学者，纯属偶然，他与杜学敏都报名参加了在马来西亚举办的国际学术会议，两平均在大会上作了学术讨论，而且用心倾听了分别的汇报。

“大家算作小同行业，大会上沟通交流尤其畅顺，对相互的科学研究也十分很感兴趣。”杜学敏在获知张利东提前准备归国发展趋势后，便于2016年第三季度邀约他赶到深圳先进院具体指导沟通交流，彼此的协作也紧紧围绕高分子材料膜原材料宣布打开。

伴随着人们对大自然微生物构造掌握与了解加重，根据原材料与总体设计仿生自然界技术性也日趋完善，促进了刺激性回应仿生原材料的发展趋势。张利东强调：“近些年，根据刺激性回应仿生原材料产品研发的元器件早已在工业生产、诊疗、电子器件、国防等行业获得了不错的运用。”

杜学敏说：“在未来，仿生软原材料运用使用价值将更为极大，特别是在柔性电子工业生产，仿生感应器，软体机器人等层面将有着宽阔的市场前景。”殊不知，当今在刺激性回应原材料仿生构造仿真模拟上还存有众多瓶颈问题。

张利东表露，目前的基础理论剖析觉得，要完成高效率可控性的仿生特性，除开对原材料仿生构造的精准设计方案以外，原材料不但要具备很好的拉申耐磨性、对外部长期刺激性后仍能维持理想化的物理性能，还务必具备可逆性的刺激性回应个人行为，这种是刺激性回应型仿生原材料完成仿生特性的基本前提，也是扩展其运用的基础标准。

杜学敏称：“仅有设计方案有效的仿生构造、深层次了解仿生原理、提升原材料物理性能，才可以操纵动态性仿生全过程、推动原材料的运用脚步。”

张利东研究组进行的软性智能化双层膜的仿生特性原理科学研究，与杜敏学研究组进行的探寻仿生智能材料科学研究如出一辙。

“不知道疲倦”地健身运动

彼此科学研究精英团队以便宜容易得到的纤维材料为研究对象，张利东研究组明确提出了双层膜设计构思，根据对原材料简易的复合型改性材料，制取了具备自驱动器特性的高分子材料双层膜，并设计方案了各种各样软性元器件;杜学敏研究组根据光离子注入技术性，制取了含有微孔板道构造的硅模版。

科学研究精英团队运用模版技术性将微孔板道仿生构造拷贝到PVDF膜表层，促使制取的PVDF/PVA双层薄膜结构类型具备周期时间转变的机械设备张量，完成了双层膜的仿生特性，并根据外部刺激性完成了对双层膜仿生个人行为的操纵。

张利东表明，该双层膜对丙酮分子结构的刺激性具备极为比较敏感的回应性，而且根据对丙酮分子结构的迅速消化吸收和释放出来，可完成双层膜的长期持续定项变形。让可塑性高分子材料“日夜不停”地健身运动起來，可匹敌大自然中繁杂的运动方式。

试验全过程蛮趣味：当PVDF膜表层微孔板道排序和薄膜的短轴交角维持在30°或60°时，薄膜遭受丙酮分子结构刺激性造成左手性的盘绕健身运动。相反，微孔板道排序和薄膜的短轴交角维持在-30°或-60°时，薄膜主要表现出右手性的盘绕变形。当这类交角维持在90°时，双层膜消化吸收丙酮分子结构而造成朝着PVA层的定项弯折变形。

因此就拥有文中开场的奇特状况：花朵样子的双层膜造成了像萝卜花一样的变形健身运动。

杜学敏告知新闻记者：“当自然环境中丙酮浓度值过高时，感应器自发性变形接入电源电路，灯泡亮;当丙酮浓度值慢慢减少时，感应器修复到原先样子断掉电源电路，灯泡灭。运用灯泡的转变，可告之自然环境中丙酮蒸气浓度值的高矮。”

因而，运用此类仿生健身运动设计方案的薄膜感应器，还能够长期持续检测自然环境中丙酮浓度值，进而巨大地扩展了原材料的运用特质。另外，该双层膜针对外部丙酮蒸气的刺激性可以维持数钟头持续可逆性的回应，这为扩展刺激性回应原材料在电力能源、软性感应器、人力全身肌肉、柔体智能机器人等行业运用确立了牢靠的基本。

小薄膜主要用途大

一般汇聚薄膜通常想有着快速响应、“日夜不停”的健身运动特点，就必须放弃原材料的物理性能，例如放弃原材料的杨氏模量(叙述固态原材料抵御变形工作能力的标量)、耐磨性能、耐腐蚀等物理性能。这类一般高聚物薄膜如今早已能够 广泛运用于诊疗、电子器件及日常日常生活等各个方面。

而张利东和杜学敏精英团队研制开发的仿生智能化薄膜过度紧张后，一旦撤销刺激性源，薄膜能够 快速修复其原先的物理性能，因而可做到“日夜不停”的健身运动特点。此外，运用这类“日夜不停”特点的薄膜设计方案变成软性感应器，能够 长期性数次循环系统应用，大大的节约了原材料成本费。

杜学敏向新闻记者表露：“将来，大家一方面可将此薄膜设计方案成仅对丙酮分子结构刺激性比较敏感的感应器，用以化工厂中实时监测自然环境中丙酮浓度值，及其时防止丙酮对人的损害。另一方面，我们可以把这类薄膜融合动能收集、人力全身肌肉、柔体智能机器人等行业的具体要求，人性化设计方案适用不一样行业的实际商品。”

他以动能收集来举例说明，这类薄膜能够 长久健身运动，假如运用长久健身运动特点来发电量，可巨大扩展有关技术性在自发电量配戴式、植入式电子元器件层面的运用，而配戴式、植入式领域有着超千亿市场容量。

来源于：我国塑料机械网