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申请/专利权人：太原理工大学

摘要：本发明公开了一种采用油墨马克笔涂覆制备可编程湿度驱动器的方法及应用，涉及可编程驱动器领域。首先制备MXene溶液，将所需体积的MXene溶液抽滤成膜，然后在晾干的MXene薄膜一侧均匀地涂覆上商用油性马克笔的油性墨水，获得MXene油性墨水双层材料薄膜，该薄膜具有湿度驱动特性。由于此双层结构的简单性以及油性墨水马克笔的便携书写性，得到的驱动器可以实现可控的、可编程的弯曲形变。由该驱动器制备成的正方体、四脚凳子、立体花朵以及仿生手掌结构在湿度刺激下可以实现从2D结构向复杂3D结构的转变。此外，本发明所制备的双层驱动器还避免了层间结合力弱的问题，提高了器件的稳定性。

主权项：1.一种采用油墨马克笔涂覆制备可编程湿度驱动器的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）MXene分散液的制备：①在聚四氟乙烯烧杯中，缓慢将1~2g氟化锂加入20~25mL盐酸中，加入完成后搅拌30min；②将2gMAX-Ti3AlC2缓慢加入步骤①的烧杯中，反应温度调至35~40℃，持续搅拌24~36h；③将步骤②中获得的反应液体以3000~4000rpm的转速离心8~12min，离心后将上清液倒掉，继续向多个离心管的沉淀中分别加入去离子水，使沉淀与去离子水混合均匀，然后将离心管放入大功率超声机中超声10~15min，取出继续离心，转速3500~4000rpm，时间8~12min，重复几次，直到离心后倒出的液体pH值为5~6；④将步骤③离心后的残留上层液体倒出，且真空烘箱烘干下层后，在离心管中加入乙醇20~40mL超声1h，以8000~12000rpm的转速离心8~12min，收集下层沉淀物；⑤向步骤④中离心的沉淀产物中加入20~25mL去离子水，摇匀，进行超声20~30min后，以3000~4000rpm的转速离心3~5min，收取黑棕色上层液为部分MXene分散液；⑥反复进行步骤⑤，收取更多的MXene分散液；⑦取MXene分散液约8~10mL进行抽滤，后真空干燥，称量重量，获得MXene分散液浓度值；（2）MXene-油性墨水双层薄膜的制备：具体步骤为：将7~8mL的MXene分散液进行抽滤，抽滤时间为1~2h，揭下室温晾干得到纯MXene薄膜，用商用的油性马克笔在MXene薄膜一侧均匀地涂覆上油性墨水，最终得到MXene-油性墨水双层薄膜湿度驱动器，双层薄膜的厚度为10~20μm；（3）可编程湿度驱动器的制备：根据需求设计可编程图案，使用激光对MXene薄膜进行切割，然后用油墨马克笔在指定位置进行涂覆，完成可编程湿度驱动器的制备。

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