[發明專利]超高強度超敏濕響應纖維作為濕度驅動在致動器方面的應用

在審

• 申請號: 202211657989.4
• 申請日: 2022-12-22
• 公開（公告）號: CN116232112A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 趙亞東;楊政;鄭斌;聞正順;繆文華
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;H02N2/10
• 代理公司: 浙江永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 侯蘭玉

本發明屬于納米材料技術領域，特別涉及一種超高強度超敏濕響應纖維作為濕度驅動在致動器方面的應用。該纖維作為彈簧使用，利用濕感應溶脹，具有旋轉特性，可以像彈簧一樣彈開。一種超高強度超敏濕響應纖維制成的遠程降雨指示器，主要由激光燈光源、感應解旋纖維材料和帶有光敏電阻的光控電路三部分組成，感應解旋纖維材料下方連接有可隨感應解旋纖維材料旋轉的擋板，光控電路連接有蜂鳴器。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，特別涉及一種超高強度超敏濕響應纖維作為濕度驅動在致動器方面的應用。

背景技術

當前高性能纖維應用在多個領域，如建筑、醫療、汽車制造、能源傳輸、可穿戴電子器件、甚至航空航天領域等。迄今為止，這些纖維大部分由石油中提取的合成高分子通過紡絲工藝制成，如聚丙烯纖維、聚烯烴纖維、聚乙烯纖維、尼龍纖維和聚(對苯二甲酸乙烯)纖維。這些材料制備工藝復雜，所需器械成本較高，而且它們固有的不可再生性和對環境的污染大大限制了它們的使用。與此同時，這些合成纖維雖可滿足一定強度需求，但仍存在機械性能較差、功能性不足等缺點。

專利CN112962164A發明的濕響應變色纖維雖也具有濕響應，但使用的是化學合成方法制備的合成化學纖維，不可降解和再生，不利于保護環境，生產過程會造成污染。專利CN112869948A發明的一種智能濕響應緊縮織物，只能起到收縮纖維網面的效果，無法單根實現較大程度的濕響應，這大大限制了其應用空間。專利CN105891266A發明的一種濕度傳感材料，是一種使用了乙酸鋇、乙醇、乙酸、去離子水、鈦酸丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇與溴化鋰混合溶液，制備的基于溴化鋰/聚乙烯醇/鈦酸鋇的濕度傳感材料。其制備工藝太過復雜，所需試劑皆是有毒有害的，這不利用它的大規模生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超高強度超敏濕響應纖維作為濕度驅動在致動器方面的應用。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種超高強度超敏濕響應纖維作為濕度驅動在致動器方面的應用。該纖維作為彈簧使用，利用濕感應溶脹，具有旋轉特性，可以像彈簧一樣彈開。

具體的，一種超高強度超敏濕響應纖維制成的遠程降雨指示器。

作為優選，所述的超高強度超敏濕響應纖維作為感應解旋纖維材料，

遠程降雨指示器主要由激光燈光源、感應解旋纖維材料和帶有光敏電阻的光控電路三部分組成，感應解旋纖維材料下方連接有可隨感應解旋纖維材料旋轉的擋板，光控電路連接有蜂鳴器。

感應解旋纖維材料由于具有濕度驅動特性在接觸雨水后解旋，帶動擋板旋轉，激光燈光源在擋板的遮擋下斷斷續續穿過擋板射到光敏電阻上，而光敏電阻由于接收了一段不連續的光源，導致電阻阻值發生變化，電阻值的變化，使電流通過聲響系統—蜂鳴器達到報警的效果，即形成了一套可實現遠距離區域雨水實時報警的監控系統。

一種超高強度超敏濕響應纖維制成的智能開關。

一種超高強度超敏濕響應纖維制成的智能窗簾。

一種所述超高強度超敏濕響應纖維的制備方法，該方法包括如下步驟：

S1、利用木糖駒形氏桿菌培養纖維素水凝膠管

將攜帶木糖駒形氏桿菌Taonella?mepensis活菌的培養基注入中空硅膠管中，夾住硅膠管的兩端，置于30℃±5℃培養3-5天，從硅管中取出合成的纖維素水凝膠管(TB)；

S2、提純纖維素水凝膠管

將TB浸泡在0.1-0.5M氫氧化鈉溶液中24h以上，然后用水洗滌；

重復浸泡和洗滌至少3次，以去除培養基成分和附著的細菌；

最后，用水徹底清洗TB直到洗滌液的pH值為中性；