UCLA裴啟兵/四川大學(xué)楊偉 Sci. Adv.：用人工肌肉制備高速線性馬達(dá)
2022-03-07 來(lái)源：高分子科技
介電彈性體致動(dòng)器（DEA）是開發(fā)軟體機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、柔性醫(yī)療器械和觸覺反饋界面等硬件的基礎(chǔ)元件。傳統(tǒng)DEA基于靜電力擠壓的驅(qū)動(dòng)形式，僅能產(chǎn)生微弱的面外應(yīng)變輸出，雖然研究者開發(fā)出了將DEA與限制層粘附和堆疊黏合多層DEA等方法來(lái)提高面外輸出能力，但又往往帶來(lái)粘接面缺陷、界面分層和低良率等問題。
圖1. 電泳聚集法制備UNDE薄膜的過(guò)程示意圖
圖2. UNDE薄膜的結(jié)構(gòu)表征和驅(qū)動(dòng)機(jī)理
圖3. 3wt%UNDE致動(dòng)器的彎曲致動(dòng)性能
圖4. 圓盤形線性DEA的結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)性能
圖5. 由圓盤形線性DEA作為鏡頭馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的光學(xué)變焦系統(tǒng)
該工作是裴啟兵教授團(tuán)隊(duì)和楊偉教授團(tuán)隊(duì)合作在介電彈性體復(fù)合材料制備人工肌肉領(lǐng)域取得的最新進(jìn)展之一。以聚合物分子鏈和功能粒子為對(duì)象，合成分子鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和開發(fā)功能粒子分布調(diào)控方法，從化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)制備出高性能彈性體材料。基于此，裴啟兵教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了采用預(yù)拉伸（Science, 2000, 287, 836–839）、引入聚合物雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Adv. Mater. 2006, 18, 887–891）、調(diào)控聚合物交聯(lián)度（J. Polym. Sci. B, 2013, 51, 197–206）和制備柔性復(fù)合材料電極（Adv. Funct. Mater. 2021, 2008321）等方式實(shí)現(xiàn)DEA大幅度應(yīng)變穩(wěn)定輸出。楊偉教授團(tuán)隊(duì)基于大分子與功能粒子的相互作用，開發(fā)出基于熔體剪切流場(chǎng)誘導(dǎo)（Nanoscale, 2018, 10, 2191；Adv. Mater. Interfaces, 2018, 5, 1700946）和冰模板輔助生長(zhǎng)（Prog. Polym. Sci., 2020, 109: 101289.）等加工方法以實(shí)現(xiàn)納米粒子的可控分布和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑，制備出高靈敏度寬檢測(cè)范圍的應(yīng)變傳感材料（Mater Horiz, 2020,7, 2450; Nano Energy, 2020, 104814）、高性能的熱管理材料（Mater Horiz, 2019, 6, 250; Chem. Eng. J, 2020, 392, 123784; 2021, 425, 131466）及高性能電池電池電極（Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2008652；Energy Storage Mater. 2021, 40, 415）。
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm6200
版權(quán)與免責(zé)聲明：中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
相關(guān)新聞
- 北京化工大學(xué)楊丹教授 Nano Energy：基于強(qiáng)界面結(jié)合力的自供電整體自愈合介電彈性體致動(dòng)器 2025-04-22
- 清華大學(xué)黨智敏教授團(tuán)隊(duì)《Nat. Commun.》：共振頻率可以達(dá)到200 Hz的丙烯酸酯彈性體 2024-11-19
- 南京大學(xué)徐飛教授 AFM：具有高環(huán)境穩(wěn)定性的眼壓監(jiān)測(cè)智能隱形眼鏡 2024-04-17
- 鄭州大學(xué)王建峰/王萬(wàn)杰 Small/Nano Energy：熔融加工一步原位成型分級(jí)多孔聚合物納米復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境輻射制冷 2025-03-30
- 北航衡利蘋教授《Nat. Commun.》：用于電磁屏蔽和散熱的仿生超薄柔性納米復(fù)合材料 2024-09-10
- 哈佛大學(xué)鎖志剛院士課題組 PNAS：混合乳液制造強(qiáng)韌抗疲勞的納米復(fù)合材料 2024-04-10
- 廣東工業(yè)大學(xué)邱學(xué)青教授/朱東雨副教授 Small: 基于木質(zhì)素微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控構(gòu)建全生物質(zhì)基大裂紋自修復(fù)人工肌肉 2025-04-18
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技
更多>>最新資訊
- 新政·AI智控·增效三重賦能...
- 2025重慶橡塑展亮點(diǎn)劇透，行...
- 國(guó)產(chǎn)替代加速，跨國(guó)巨頭云集...
- 2025涂料原料選料大會(huì)
- 市場(chǎng)破300億！PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)！2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記，好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)（第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...
更多>>科教新聞