浙江農林大學傅深淵教授團隊《Chem. Eng. J.》:基于模量圖案化策略實現介電彈性體驅動器的定向驅動變形
2022-06-27 來源:高分子科技
定向驅動是生物運動中的一種重要運動形式,如:手指的定向彎曲運動和翅膀的上下拍動等。因此,仿生制備具有定向驅動變形功能的柔性驅動器對于實現高性能的軟體機器人具有重要的意義。其中,介電彈性體(DE)在外電場作用下具有毫秒級響應,高能量密度和大的驅動應變等優點,被譽為新一代的人工肌肉,已被廣泛用于制備柔性驅動器和軟體機器人。然而,目前基于力學各向異性DE材料開發制備的具有定向驅動變形功能的柔性驅動器還存在一些問題,如:力學各向異性模量差異小、熱穩定性差和較難實現局部可控的定向驅動變形等。
針對以上挑戰,浙江農林大學傅深淵教授團隊通過自由基共聚合將含有不飽和雙鍵的植物油基單體引入到熱固性DE薄膜中,利用巰基-烯的點擊反應實現了熱固性DE薄膜的進一步可控紫外光交聯。紫外光交聯后薄膜的初始模量可提高10倍以上(由0.28 MPa提升至3.00 MPa);同時可通過圖案化的紫外光照射實現DE薄膜模量的圖案化設計,從而實現DE驅動器的可控驅動變形。
圖1. 力學各向異性DE薄膜的定向驅動變形示意圖
圖2. 具有后交聯功能的熱固性DE薄膜的制備及工藝優化
圖3. 力學各向異性DE薄膜的制備及其定向驅動性能驗證
圖4. 高性能DE彎曲驅動器的制備及其應用展示
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722032211
版權與免責聲明:中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載,請聯系郵箱:info@polymer.cn,并請注明出處。
(責任編輯:xu)
相關新聞
- 北京化工大學楊丹教授 Nano Energy:基于強界面結合力的自供電整體自愈合介電彈性體致動器 2025-04-22
- 清華大學黨智敏教授團隊《Nat. Commun.》:共振頻率可以達到200 Hz的丙烯酸酯彈性體 2024-11-19
- 南京大學徐飛教授 AFM:具有高環境穩定性的眼壓監測智能隱形眼鏡 2024-04-17
- 華南理工大學劉偉峰《ACS Sustain. Chem. Eng.》:具有類肌肉取向結構的生物質增強增韌導電水凝膠 2022-10-05
- 廣州大學劉鵬和NCL謝豐蔚 ACS Sustain. Chem. Eng.:淀粉水凝膠構建全淀粉基柔性電池和自供電柔性傳感材料 2022-05-17
- 南開大學劉遵峰教授 Nat. Commun.:用于微流體傳感、操控的螺旋中空纖維 2022-03-19
- 華南師大張振 JCIS:以聚多巴胺包覆纖維素納米晶和MXene為光熱納米增強填料的液晶彈性體基光致軟致動器 2025-05-12