软体执行器和微马达都是将各种形式能量转化为机械能的装置,可分别实现可控的形变和自推进运动,在诸多领域具有良好的应用前景。聚对苯撑苯并双噁唑(Poly(p-phenylene benzobisoxazole),PBO)纤维是一种高性能聚合物纤维材料,具有优异的机械性能和热稳定性等性能。近年来,PBO纳米纤维及其薄膜、气凝胶等形态的复合材料已在阻燃材料和界面水蒸发等领域展现了应用的可能。构建基于PBO纳米纤维复合材料的软体执行器和光驱动马达将有望进一步扩展PBO纳米纤维的潜在应用领域,并发展新型的自推进马达(如气凝胶基光驱动马达)。本论文以PBO纳米纤维为构建基元,通过集成聚乙烯醇(PVA)、还原氧化石墨烯(rGO)等材料,制备了(PBONF/rGO)/PVA双层膜和PBONF/rGO复合气凝胶,并将其分别用于构建具有湿度和光双重响应的软体执行器和可在气液界面上进行平动和转动的光驱动马达。通过综合PVA的湿度响应性、PBO纳米纤维的机械性能和rGO的光热性能及导电性,利用真空辅助絮凝法制备了具有双层结构的(PBONF/rGO)/PVA光与湿度双响应软体执行器。该软体执行器的拉伸强度和模量分别为29.36 MPa和0.311GPa。吸收光谱测试表明该双层膜的吸光率为72.1%。该软体执行器因其双层膜结构展现了可逆、耐久、形变量大的湿度响应执行性,并可在激光照射下由于PBONF/rGO层光热效应导致的PVA层失水而发生形变,从而做出响应。该执行器还具有导电性能,湿度和光照引起的执行器形变可导致其电导率改变。此外该双层膜结构还可用于构建在固体表面快速运动的光驱动滚动马达。通过溶胶-凝胶法和超临界二氧化碳干燥制备了PBONF/rGO复合气凝胶,其吸光率为71.03%,并具有良好的热稳定性。基于该气凝胶材料构建的马达可在光照下在气液界面上进行快速运动,其运动机理是马拉高尼效应。光照下PBONF/rGO的光热效应导致局域温度升高,在马达周围形成表面张力梯度,进而推动马达进行快速平动或转动。通过在气凝胶内灌注二甲基硅油可提高材料的疏水性,进而对马达的运动起到减阻作用。研究表明吸附二甲基硅油后,马达的平动和转动速度确实明显增加。综上所述,本论文实现了PBO纳米纤维复合材料基软体执行器和光驱动马达的构筑,扩展了PBO纳米纤维的潜在应用领域,实现了气凝胶马达的构建。