基于超顺排碳纳米管/高分子复合材料的手臂状电热型致动器（英文）

作     者：周智伟 严勤华 刘长洪 范守善 ZHOU Zhi-wei;YAN Qin-hua;LIU Chang-hong;FAN Shou-shan

作者机构：清华大学物理系清华-富士康纳米科技研究中心北京100084 清华大学材料学院北京100084 

出 版 物：《新型炭材料》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2017年第32卷第5期

页      面：411-418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] 0702[理学-物理学] 

基　　金：National Basic Research Program of China(2012CB932301) Natural Science Foundation of China(51572146)~~ 

主　　题：复合材料 电热型 缠绕 致动器 应用 

摘      要：与超顺排碳纳米管薄膜相互浸润的高分子具有均匀的导电性、良好的生物兼容性、合适的力学性能,它在电热型致动器研究领域具有广阔的应用前景。在本文中,首先利用这种具有双层结构的复合材料制作了一个简单的U型小器件来展示电热致动器的工作原理,在电热的作用下该小器件能够产生730°的卷曲。其次,本文介绍了一种具有旋转结构手臂状的致动器(人工手臂)。在低电场(小于41 V or 500 V/m)的作用下,该人工手臂能够产生大的形变(大于700°旋转,49.2%的长度收缩和26.4%的直径收缩)。所制作的人工手臂和U型小器件能够受电压(或电功率)的精确控制。该人工手臂能够握起4 g(自重的26倍)的重物,展示了一种新的抓取物体的方式,在仿生领域具有良好的应用前景。