大學(xué)材料科學(xué)與工程課件第七章-光敏高分子材

大學(xué)材料科學(xué)與工程經(jīng)典課件第七章-光敏高分子材料光敏高分子材料簡(jiǎn)介光敏高分子材料的制備方法光敏高分子材料的性能研究光敏高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)光敏高分子材料的未來展望目錄01光敏高分子材料簡(jiǎn)介光敏高分子材料是一種能夠通過吸收光能而發(fā)生化學(xué)或物理變化的高分子材料。具有優(yōu)異的光敏性、穩(wěn)定性和良好的加工性能，能夠?qū)崿F(xiàn)光固化、光引發(fā)、光交聯(lián)等反應(yīng)，廣泛應(yīng)用于光刻膠、感光樹脂、光敏涂料等領(lǐng)域。定義與特性特性定義用于制造集成電路、平板顯示器、太陽能電池等。微電子行業(yè)用于制作生物芯片、組織工程、藥物控釋等。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于光催化降解有機(jī)污染物、光解水制氫等。環(huán)保領(lǐng)域用于制作光學(xué)元件、光波導(dǎo)器件等。光學(xué)領(lǐng)域光敏高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域

光敏高分子材料的分類根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)分類可分為光固化型、光交聯(lián)型、光分解型等。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類可分為印刷版材、感光樹脂、光刻膠等。根據(jù)高分子骨架分類可分為聚合物分散液晶、聚合物/無機(jī)復(fù)合材料等。02光敏高分子材料的制備方法利用自由基引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)，將光敏劑與單體混合，通過光照引發(fā)聚合，形成光敏高分子材料。自由基聚合在一定條件下，使單體離子化，然后在引發(fā)劑或光的作用下進(jìn)行聚合，制備出光敏高分子材料。離子聚合化學(xué)合成法物理法溶膠-凝膠法將金屬醇鹽或無機(jī)鹽溶液在一定條件下水解形成溶膠，然后通過熱處理或光照射使溶膠凝膠化，制備出光敏高分子材料。物理氣相沉積法利用物理方法將材料蒸發(fā)或離子化，然后在基底上沉積形成光敏高分子材料。生物發(fā)酵法利用微生物發(fā)酵將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為光敏高分子材料。酶催化法利用酶的催化作用將底物轉(zhuǎn)化為光敏高分子材料。生物法03光敏高分子材料的性能研究透光性光敏高分子材料能夠讓一定波長(zhǎng)的光線透過，常用于制造光學(xué)元件和膜。折射率光敏高分子材料的折射率較高，能夠改變光的傳播方向，用于制造光導(dǎo)纖維和全息材料。吸收光譜光敏高分子材料對(duì)特定波長(zhǎng)的光線有吸收作用，可用于光譜分析和光檢測(cè)。光學(xué)性能彈性模量光敏高分子材料的彈性模量較高，能夠承受較大的壓力和拉伸力。耐磨性光敏高分子材料具有一定的耐磨性，能夠抵抗摩擦和磨損。抗沖擊性光敏高分子材料具有一定的抗沖擊能力，能夠在一定程度上承受沖擊和振動(dòng)。力學(xué)性能部分光敏高分子材料具有一定的導(dǎo)電性，可以用于制造導(dǎo)電膜和電子器件。導(dǎo)電性電致變色光電效應(yīng)某些光敏高分子材料在電場(chǎng)作用下能夠發(fā)生顏色變化，可用于制造電致變色器件。一些光敏高分子材料能夠?qū)⒐饽苻D(zhuǎn)換為電能，用于制造光電傳感器和太陽能電池。030201電學(xué)性能04光敏高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)隨著科技的不斷進(jìn)步，新的光敏高分子材料不斷涌現(xiàn)，如聚合物光子晶體、光敏聚酰亞胺等，這些新材料具有更高的光敏性能和更廣泛的用途。新型光敏高分子材料的研發(fā)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具有生物相容性的光敏高分子材料成為研究熱點(diǎn)，如光敏水凝膠、光敏生物可降解高分子等，這些材料在藥物載體、組織工程等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。生物相容性材料新材料開發(fā)提高光敏效率通過優(yōu)化高分子材料的分子結(jié)構(gòu)，提高其光敏性能，使其在更短的時(shí)間內(nèi)完成光敏反應(yīng)，提高生產(chǎn)效率。增強(qiáng)穩(wěn)定性改進(jìn)高分子材料的合成工藝和后處理技術(shù)，以提高其熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和長(zhǎng)期保存性能，使其在實(shí)際應(yīng)用中更加可靠。性能優(yōu)化利用光敏高分子材料制備新型的光電器件，如有機(jī)太陽能電池、有機(jī)發(fā)光二極管等，這些器件具有輕便、可彎曲、透明等特點(diǎn)，在可穿戴設(shè)備、智能窗等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。新型光電器件將光敏高分子材料應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如光動(dòng)力治療、光熱治療等，通過光敏反應(yīng)產(chǎn)生的能量對(duì)病變組織進(jìn)行無創(chuàng)治療，提高治療效果并降低副作用。生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用應(yīng)用拓展05光敏高分子材料的未來展望利用納米材料的光學(xué)、電學(xué)和化學(xué)特性，提高光敏高分子材料的性能和穩(wěn)定性。納米技術(shù)結(jié)合3D打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光敏高分子材料的個(gè)性化定制和復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造。3D打印技術(shù)將生物技術(shù)與光敏高分子材料相結(jié)合，開發(fā)具有生物活性的光敏材料，用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。生物技術(shù)新技術(shù)融合開發(fā)環(huán)保、低能耗的合成方法，減少光敏高分子材料生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染。綠色合成方法研究可降解的光敏高分子材料，降低廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。可降解材料實(shí)現(xiàn)光敏高分子材料的循環(huán)利用，提高資源利用率，降低能源消耗。循環(huán)利用環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程將光敏高分子材料應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，如藥物傳遞、組織工程和生物成像等。能源領(lǐng)域