近年来,高性能软体驱动材料在生物医学、驱动传感、仿生机器和人造肌肉等领域有着广阔的应用潜力而受到越来越多的关注。要获得成本低廉、结构简单、自由度高、快速响应的多功能驱动器,其自身结构设计和材料本身性质是至关重要的因素。石墨烯、氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)等碳材料具有显著的电学、光学、热学和力学性能,具有广大范围的应用领域,被认为是非常有前景的驱动器候选材料。目前制备的大多数薄膜驱动器仅对单一刺激有响应,且在光热刺激或湿度刺激下的响应速度慢、最大偏转角度小、驱动器的驱动行为不精确等方面存在挑战。因此,需开发出一种复合薄膜驱动器,使其具有多刺激响应、响应速率快、高稳定性并具有多方面应用。受到以上启发,通过合成石墨烯基纸/聚丙烯(BOPP)复合薄膜,从石墨烯基驱动器的响应与行为调控入手,具体实验内容归纳总结如下:1.通过旋涂法将导电膏附载在纤维纸上,并与BOPP组成复合薄膜,制备了导电膏纸/BOPP复合薄膜驱动器。一方面BOPP具有较高的热膨胀系数(1.37×10-4/K),具有较高吸热性、吸湿性与高光热转换率;另一方面纤维纸吸热膨胀系数低(6.00×10-6/K)。复合薄膜驱动器受到外界刺激时,驱动器的两侧薄膜形变量不同而使驱动器响应速率更快。通过尺寸与纹理研究了导电膏纸/BOPP驱动器在外界刺激下的准确形变量;规格为40 mm×8 mm×90 μm的纹理0°导电膏纸/BOPP复合薄膜驱动器在近红外光功率密度为350 mW·cm-2时,在2.4 s的时间内弯曲角度达到128.3°;在刺激消失时,11.2 s的时间能够回复至最初状态;在湿度驱动条件下,纹理0°导电膏纸/BOPP驱动器的最大偏转角度能达到147.8°。导电膏纸/BOPP驱动器在光热驱动与湿度驱动中均具有良好的响应速率和稳定性。2.通过超声渗透法将GO和碳素墨水(INK)混合溶液渗透在半熟宣纸上,经干燥后与BOPP粘合,形成INK-GO纸/BOPP复合薄膜驱动器。利用INK与GO高的吸热性与高的光热转换率、半熟宣纸高的吸湿膨胀系数、GO的亲水性、BOPP高的吸热膨胀系数使INK-GO纸/BOPP复合薄膜驱动器具有大的形变量、响应速率快和高稳定性。规格为2 mm×70 mm× 106μm的纹理0° INK-GO纸/BOPP复合薄膜驱动器在250 mW·cm-2近红外光照下,最大偏转角度达到374.3°,最大的偏转速率达到78.9°/s;在湿度驱动条件下达到 189.6°。3.利用以上两个复合薄膜驱动器制备了仿生机械臂、全智能自动窗帘、行走机器人和滚动轮等简单驱动器。这种复合薄膜驱动器通过低成本、简单结构设计就可以呈现出大形变量、快速响应和多种仿生运动,证明了其在居家应用、生物医学、仿生应用等领域具有巨大的潜力。