Angew：聚乙二醇化的共价有机骨架工程作为自持湿度响应型致动器

Nanoyu

2022-11-22

面对全球能源危机，发展利用自然能源的自发性发电机具有深远的意义。而制造能够进行这种能量传递的湿度响应致动器至关重要。

近日，南开大学张振杰教授通过将刚性骨架材料与柔性的聚乙二醇单分子链结合，成功地制备了一系列刚性柔性耦合膜致动器（PEG-COF-x）。这一策略显著提高了PEG-COF-x薄膜的力学性能和湿敏性能。

文章要点

1）COF的引入使膜具有有序的结构，使研究人员能够深入研究其致动机理。研究发现，不对称的膜结构、快速的吸/脱湿性能和良好的力学性能都有利于其湿敏性能。其可以进行各种动作，例如，举起物体和服务电力开关。由于PEG-COF-x膜致动器对微小的湿度波动具有很高的敏感性，因此可以在具有空间湿度梯度的水面上进行连续的自振荡。

2）研究人员还将PEG-COF-x膜致动器与压电式PVDF膜相耦合，制成了一种新型的能将机械能从自振荡运动连续转化为电能的自主能量换能器。凭借最先进的能量回收和与环境相互作用的概念，这些自振荡致动器可能会激励各种研究领域的进一步发展，包括执行器、机器人、发电机和智能系统。

参考文献

Tianhui Mao, et al, Engineering Covalent Organic Frameworks with Polyethylene Glycol as Self-Sustained Humidity-Responsive Actuators, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202216318

DOI: 10.1002/anie.202216318

https://doi.org/10.1002/anie.202216318