离子型电活性聚合物驱动器的研究进展

作     者：刘意 刘志伟 梁永日 LIU Yi;LIU Zhi-wei;LIANG Yong-ri

作者机构：亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室燕山大学材料科学与工程学院秦皇岛066000 

出 版 物：《高分子通报》 (Polymer Bulletin)

年 卷 期：2023年第36卷第1期

页      面：21-40页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：燕山大学“燕山学者”启动经费 

主　　题：软驱动材料 电活性聚合物材料 离子型电活性聚合物 软体机器人 机电性能 

摘      要：近年来软驱动材料在可穿戴设备、医疗健康器件、软体机器人等领域中的重要应用引起了学术界和工业界的关注。在软驱动材料中,电活性聚合物材料(EAP)是一种在电场刺激下能够改变形状或尺寸的软驱动材料,可分为电子型和离子型EAP。与电子型EAP相比,离子型电活性聚合物(IEAP)驱动器因具有较低驱动电压,在医疗器械和可穿戴设备上具有显著的应用优势。近年来,随着电极材料和离子液体基聚合物凝胶电解质材料的发展,大大改善了传统IEAP驱动器的响应速度慢、大气中的耐久性差、电致变形和应力小等缺点。本综述中,我们较全面地总结了IEAP材料的类型以及其研究进展,包括基于离子聚合物-金属复合材料(IPMC)、导电聚合物材料(CP)、巴基凝胶(Bucky-gel)材料和离子凝胶(IG)材料等。此外,还总结了不同类型IEAP驱动器的机电耦合机制、性能和应用进展并讨论了IEAP驱动器未来发展趋势和面对的挑战。