水驱动的多级管道碳纳米管纤维及其制备方法

摘要

本发明属于智能材料技术领域，具体为一种水驱动的多级管道碳纳米管纤维及其制备方法。本发明以取向的碳纳米管纤维作为基本单元，采用氧等离子体处理使其表面从疏水变为亲水，通过多根缠绕加捻的方法，制备得到具可水驱动的具有多级管道碳纳米管纤维。所制备的纤维不需要引入亲水高分子即可对水发生快速收缩和旋转响应。该纤维同时具有纤维之间的微米级管道以及纤维内部碳纳米管之间的纳米级管道。该纤维在接触水之后由于水渗透进入微米级和纳米级的管道中，使得纤维膨胀从而在径向上产生收缩以及轴向上产生旋转。其变形能力由于微米级管道的引入而提高。该纤维发生的驱动可逆，待水挥发后，纤维回复到初始状态，并且该过程可重复上百次而且没有明显的衰减和疲劳。

主权项

一种水驱动的多级管道碳纳米管纤维及其制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）通过化学气相沉积方法合成碳纳米管阵列；（2）干法纺丝获得一级管道碳纳米管纤维；（3）用氧等离子体处理碳纳米管纤维；（4）将若干根处理后的碳纳米管纤维并排，进行加捻缠绕。