Поиск в базе сайта:
Химический мускул Крылов А. А icon

Химический мускул Крылов А. А




Скачать 19.77 Kb.
НазваниеХимический мускул Крылов А. А
Дата конвертации23.05.2015
Вес19.77 Kb.
КатегорияТексты

Химический мускул

Крылов А.А.

студент

Тверской государственный университет, химико-технологический факультет, Тверь, Россия

E-mail: tolya21@yandex.ru
Известно что многие электропроводные полимеры, например ПАНи, могут под действием электрического тока многократно изменять степень окисленности. В свою очередь степень окисленности влияет на структуру ПАНи, что может привести к изменению размера макромолекулы (за счет изменения конформации). Тогда, на этом эффекте можно построить преобразователи электрической энергии в механическую (своего рода электрохимический актуатор). Поэтому целью настоящей работы являлась проверка возможности использования ПАНи в качестве рабочего тела электрохимического актуатора (ЭХА) или химического мускула.

Поскольку предполагалось, что относительное изменение размеров макромолекул будут иметь небольшое значение для фиксации этих явлений, был построен актуатор по принципу биметаллической пластины, с той разницей, что в качестве подложки использовалась тонкая палладиевая фольга, покрытая с одной стороны пленкой ПАНи. Процесс нанесения пленки ПАНи осуществляли в классическом варианте, методом циклической вольтамперометрии (ЦВА) из подкисленного раствора анилина. В процессе синтеза на кривых ЦВА наблюдались 2 анодных и 2 катодных пика, величина которых росла от цикла к циклу. Это свидетельствовало об увеличении толщины пленки ПАНи. Визуально мы наблюдали появление темного слоя полимера. Синтез заканчивали через 10 полных циклов сканирования потенциала. Для предотвращения осаждения ПАНи с другой стороны палладиевой подложки, мы ее изолировали от раствора при помощи изолирующего лака. После этого ЭХА длиною около 4 см был погружен в децимолярный раствор соляной кислоты в качестве рабочего электрода. Потенциал его задавался при помощи потенциостата в интервале -200 +800 относительно хлорсеребряного электрода. Наблюдение за изменением положения ЭХА осуществляли при помощи микроскопа с измерительной шкалой, совмещенного с веб камерой. Было установлено, что изменение потенциала ЭХА способствует изменению (изгибанию и распрямлению) последнего. Очевидно, это можно объяснить изменением конформации макромолекулы ПАНи в окисленном и восстановленном состоянии. Наибольшее изменение наблюдалось в интервале от - 100 до -30 мВ. Циклические изменения положения ЭХА происходят достаточно быстро. В проведенном эксперименте исследовался диапазон изменения скоростей потенциала в интервале от 10 мВ/с до 600 мВ/с. Во всех случаях наблюдалась пропорциональная зависимость положения изменения кривизны ЭХА от текущего значения его потенциала. Обнаружено, что в восстановленной форме ПАНи изгибает ЭХА в сторону металлической подложки, а в окисленной в сторону слоя ПАНи.

Изготовленная модель ЭХА позволяет прогнозировать возможность использования ПАНи для изготовления устройств механического перемещения для микроэлектроники, нанороботов и т.п.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией