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High Performance Soft Electrochemical Actuators Based on Hierarchical Conductive Polymer Ionogels

Journal of Bionic Engineering 2023年第6期20卷 2755-2763页

作者： Hongwei hu Shengtao Zhang Yan Li xinghao hu Lin Xu Aixin Feng Guanggui Cheng Jianning Ding Zhejiang Provincial Key Laboratory of Laser Processing Robotics College of Mechanical and Electrical EngineeringWenzhou UniversityWenzhou325035China Institute of Intelligent Flexible Mechatronics Jiangsu UniversityZhenjiang212013China School of Mechanical Engineering Jiangsu University of Science and TechnologyZhenjiang212100China School of Mechanical Engineering Yangzhou UniversityYangzhou225127China Jiangsu Collaborative Innovation Center of Photovoltaic Science and Engineering Changzhou UniversityChangzhou213164China Ruian Graduate School of Wenzhou University Ruian325207ZhejiangChina

Electrochemical actuators based on conductive polymers are emerging as a strong competitive in the field of soft actuators because of their intrinsically conformable/elastic nature,low cost,low operating voltage and air-working *** development has shown that adding electroactive materials,such as CNT and graphene,can improve their actuation *** the complex material systems used,their output strains(one of the key factors)are generally lower than 1%,which limited further applications of them in multiple ***,we report soft electrochemical actuators based on conductive polymer ionogels by embedding polyaniline particles between the PEDOT:PSS *** show that such a hierarchical structure not only leads to a high conductivity(1250 S/cm)but also improved electrochemical *** a low operating voltage of 1 V,the maximum strain of these soft actuators reaches an exceptional value of 1.5%,with a high blocking force of 1.3 *** these high-performance electrochemical actuators,we demonstrate soft grippers for manipulating object and a bionic flower stimulated by an electrical *** work sets an important step towards enabling the enhanced performance of electrochemical actuators based on conductive polymers with designed microstructures.

关键词： Conductive polymer Soft actuator Polyaniline PEDOT:PSS Bioinspired actuator

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Coiled Polymer Artificial Muscles Having Dual-Mode Actuation with Large Stress Generation

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Journal of Bionic Engineering 2023年第4期20卷 1626-1634页

作者： xinghao hu Runmin Liu Kai Zhao Yilun Wang Xianfu Bao Lin Xu Guanggui Cheng Jianning Ding Institute of Intelligent Flexible Mechatronics School of Mechanical EngineeringJiangsu UniversityZhenjiang212013China School of Mechanical Engineering Yangzhou UniversityYangzhou225009China

Coiled polymer artificial muscles with both large tensile stroke and giant force generation are needed for practical applications in robotics,soft exosuits,and ***,most polymer yarn artificial muscles cannot generate a large force or ***,we report an inexpensive Twisted and Coiled Polymer artificial muscle(TCP)that performs both large isobaric and isometric *** TCP can generate a tensile stroke of 20.1%and a specific work capacity of up to 1.3 kJ kg^(−1) during temperature changes from 20 to 180℃.Moreover,the nylon yarn artificial muscle produced a reversible output stress of 28.4 MPa,which is 100 times larger than human skeletal muscle.A robot arm and a simple gripper were made to demonstrate the isobaric actuation and isometric actuation of our TCP muscle,***,the polymer artificial muscles with dual-mode actuation show potential applications in the field of robotics,grippers,and exoskeletons and so on.

关键词： Coiled nylon muscles Dual-mode actuation Large stroke Stress generation

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Optimization of microstructure design for enhanced sensing performance in flexible piezoresistive sensors

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Journal of Advanced Ceramics 2024年第6期13卷 711-728页

作者： xinghao Fan Hailong hu Bin Liao Yaqi Zhang Fan Zhang School of Minerals Processing and Bioengineering Central South UniversityChangsha 410083China Research Institute of Aerospace Technology Central South UniversityChangsha 410083China

Flexible piezoresistive strain sensors have received significant attention due to their diverse applications in monitoring human activities and health,as well as in robotics,prosthetics,and human–computer interaction *** the various flexible sensor types,those with microstructure designs are considered promising for strain sensing due to their simple structure,high sensitivity,extensive operational range,rapid response time,and robust *** review provides a concise overview of recent advancements in flexible piezoresistive sensors based on microstructure design for enhanced strain sensing performance,including the impact of microstructure on sensing mechanisms,classification of microstructure designs,fabrication methods,and practical ***,this review delves into the analysis of piezoresistive sensor sensing mechanisms and performance parameters,exploring the relationship between microstructure design and performance ***,an in-depth discussion is presented,focusing on the primary themes of microstructure design classification,process selection,performance characteristics,and specific *** review employs mathematical modeling and hierarchical analysis to emphasize the directionality of different microstructures on performance enhancement and to highlight the performance advantages and applicable features of various microstructure *** conclusion,this review examines the multifunctionality of flexible piezoresistive sensors based on microstructure design and addresses the challenges that still need to be overcome and improved,such as achieving a wide range of stretchability,high sensitivity,and robust *** review summarizes the research directions for enhancing sensing performance through microstructure design,aiming to assist in the advancement of flexible piezoresistive sensors.

关键词： microstructure design sensing performance flexible piezoresistive strain sensors microsensing mechanism

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从职权启动到诉权驱动——论证人出庭模式之转变

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政法论坛 2015年第4期33卷 75-85页

作者：胡星昊北京大学法学院

我国刑事证人出庭模式是一种职权启动的模式:裁判权决定证人出庭标准和范围,通知证人出庭主要由裁判权主导,裁判权在采信证言笔录上不受限制。西方主要国家确立的是诉权驱动的证人出庭模式:裁判权在证人出庭范围的确定上没有决定权,诉... 详细信息

我国刑事证人出庭模式是一种职权启动的模式:裁判权决定证人出庭标准和范围,通知证人出庭主要由裁判权主导,裁判权在采信证言笔录上不受限制。西方主要国家确立的是诉权驱动的证人出庭模式:裁判权在证人出庭范围的确定上没有决定权,诉权可以选择自行通知或申请法院通知证人出庭,诉权合意可以赋予证言笔录以证据能力。职权启动模式以效益、结果为价值导向,诉权驱动模式以公正、过程为价值基础。职权启动模式中,诉权无法充分行使处分权,无法有效制约裁判权的行使,无法解决因法院审判惰性导致的证人不出庭问题。从长远来看,证人出庭模式应当从职权启动逐步走向诉权驱动。短期内,在我国职权启动模式难以立刻改变的情况下,应当构建最低限度的诉权行使和诉权表达机制。

关键词：证人出庭诉权裁判权

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Temperature-responsive peristome-structured smart surface for the unidirectional controllable motion of large droplets

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Microsystems & Nanoengineering 2023年第5期9卷 219-232页

作者： Yunyun Song Jialei Yang Xu Zhang Zhongqiang Zhang xinghao hu Guanggui Cheng Yan Liu Guojun Lv Jianning Ding Institute of Intelligent Flexible Mechatronics School of Mechanical EngineeringJiangsu UniversityZhenjiang 212013P.R.China State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment Department of Engineering MechanicsFaculty of Vehicle Engineering and MechanicsDalian University of TechnologyDalian 116024P.R.China Key Laboratory of Bionic Engineering(Ministry of Education) Jilin UniversityChangchun 130022P.R.China School of Environmental and Chemical Engineering Jiangsu University of Science and TechnologyZhenjiang 212003P.R.China School of Mechanical Engineering Yangzhou UniversityYangzhou 225127 JiangsuP.R.China

The manipulation of fast,unidirectional motion for large droplets shows important applications in the fields of fog collection and biochemical ***,driving large droplets(>5μL)to move directionally and quickly remains challenging due to the nonnegligible volume ***,we fabricated a scalable,bionic peristome substrate with a microcavity width of 180μm using a 3D printing method,which could unidirectionally drive a large water droplet(~8μL)at a speed reaching 12.5 mm/s by temperature-responsive *** substrate surface was grafted with PNIPAAm,which could reversibly change its wettability in response to temperature,thereby enabling a temperature-responsive smart surface that could regulate droplet movement in real-time by changing the temperature.A series of temperature-responsive smart patterns were designed to induce water transport along specific paths to further realize controllable droplet motion with the antibacterial treatment of predesignated *** ability to achieve temperature-responsive unidirectional motion and dynamic control of droplet movement could allow programmable fluidic biosensors and precision medical devices.

关键词： unidirectional surface motion

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OBC正交束线过障碍区安全距离和特观设计探讨

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物探化探计算技术 2017年第2期39卷 237-242页

作者：胡兴豪李如山中国海洋石油国际有限公司北京100027 中海石油(中国)有限公司深圳分公司南海东部石油研究院深圳518000

在有障碍物分布的海上勘探工区进行OBC地震采集作业困难,很大程度上体现在由于障碍物导致的炮点或者检波点与设计点位偏差较大,甚至出现空缺,从而引起的资料产生缺口,同时降低勘探目标的有效覆盖次数和地震资料的品质。针对障碍物的范... 详细信息

在有障碍物分布的海上勘探工区进行OBC地震采集作业困难,很大程度上体现在由于障碍物导致的炮点或者检波点与设计点位偏差较大,甚至出现空缺,从而引起的资料产生缺口,同时降低勘探目标的有效覆盖次数和地震资料的品质。针对障碍物的范围、类型及分布情况,通过分析船体自身和障碍物特点,总结出一套求取最小作业安全距离的计算方法,在此基础上,根据障碍物造成的炮点或检波点偏差或空缺,进行特观设计和采集作业,尽量减少资料缺口,从而降低障碍物地区海上地震采集的安全风险和作业难度,保证了资料品质。

关键词：障碍物海底电缆地震采集安全距离特观设计

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Y_(1.7)Er_(0.3)Fe_(17)快淬带的结构和磁熵变

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稀有金属材料与工程 2011年第2期40卷 275-278页

作者：胡星浩侯雪玲张鹏汪学真上海大学上海200072

采用熔体快淬法(铜辊速度为20m/s)制备Y1.7Er0.3Fe17快淬带,通过X射线衍射仪、振动样品磁强计(VSM)和三维原子探针(3DAP)对样品的晶体结构、磁熵变和原子在三维空间中分布情况进行研究。结果表明,Y1.7Er0.3Fe17快淬带具有菱方Th2Zn17型... 详细信息

采用熔体快淬法(铜辊速度为20m/s)制备Y1.7Er0.3Fe17快淬带,通过X射线衍射仪、振动样品磁强计(VSM)和三维原子探针(3DAP)对样品的晶体结构、磁熵变和原子在三维空间中分布情况进行研究。结果表明,Y1.7Er0.3Fe17快淬带具有菱方Th2Zn17型结构,与标准PDF卡片(48-1454)相比较,Y2Fe17主相晶胞体积略减小;样品的居里温度在308K附近,磁场变化为1.5T,样品的最大磁熵变值为2.10J·kg-1·K-1;Fe在晶界处含量略有降低,其它区域内,Y、Er和Fe3种原子均匀分布在三维空间中。

关键词： Y1.7Er0.3Fe17化合物快淬磁熵变二级相变三维原子探针(3DAP)

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Gd_(0.95)Nb_(0.05)合金磁热效应的研究

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稀有金属材料与工程 2010年第1期39卷 126-128页

作者：侯雪玲张鹏胡星浩徐晖倪健森周邦新上海大学上海200072

采用X射线衍射技术、直接磁热效应测量仪和VSM振动样品磁强计研究电弧熔铸和400℃,1h热处理后低纯Gd0.95Nb0.05合金的磁热效应。结果表明:适量Nb的加入不改变商业Gd的居里温度,但明显提高了商业Gd的磁热效应,最大绝热温变由3.1K增加到3.... 详细信息

采用X射线衍射技术、直接磁热效应测量仪和VSM振动样品磁强计研究电弧熔铸和400℃,1h热处理后低纯Gd0.95Nb0.05合金的磁热效应。结果表明:适量Nb的加入不改变商业Gd的居里温度,但明显提高了商业Gd的磁热效应,最大绝热温变由3.1K增加到3.5K,1.5T磁场下最大磁熵变为3.99J/(kg·K);Gd0.95Nb0.05合金经过400℃,1h热处理后,居里温度提高了2K,最大绝热温变和最大磁熵变有不同程度的增加。与高纯Gd相比,商业原料制备的Gd0.95Nb0.05合金成本低廉,是一种非常实用的磁制冷工质材料。

关键词： Gd0.95Nb0.05合金绝热温变磁熵变热处理

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针对玄武岩屏蔽作用下的地质目标地震采集技术研究——以冰岛M区块为例

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中国石油勘探 2017年第4期22卷 116-122页

作者：胡兴豪宋建国帅鹏宇中国石油大学(华东) 中国海洋石油国际有限公司中海油能源发展工程技术分公司物探技术研究所

冰岛M区块内存在两套覆盖范围较广、厚度大的玄武岩,其强烈的屏蔽作用使得该区采集难度很大,以往采集得到的资料整体信噪比低,下伏地层基本无反射信号。为了获得该地区更好的地震资料,特别是获取玄武岩强屏蔽层下伏的中、深层地震信息,... 详细信息

冰岛M区块内存在两套覆盖范围较广、厚度大的玄武岩,其强烈的屏蔽作用使得该区采集难度很大,以往采集得到的资料整体信噪比低,下伏地层基本无反射信号。为了获得该地区更好的地震资料,特别是获取玄武岩强屏蔽层下伏的中、深层地震信息,通过分析采集难点,经关键参数论证和技术研究,设计出满足地质目标的斜缆采集方式,保证了采集频宽,配合低频、大容量震源,提高了地震信号的穿透能力,得到了高品质地震资料,最终形成了一套针对玄武岩屏蔽作用下的地质目标地震采集技术方法。

关键词：玄武岩屏蔽地震采集低频大容量倾斜电缆信噪比

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海上复杂地质条件下大直径钢管桩时效性试验研究

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海洋工程 2019年第1期37卷 93-100页

作者：胡兴昊王幸娄学谦陈明杰中交四航工程研究院有限公司广东广州510230

通过对3根海上复杂地质条件下的大直径钢管桩采取高应变初打与不同休止时间复打相结合的试验方法,得到不同休止时间钢管桩承载力、侧阻力及端阻力大小,以此对不同桩侧土及持力层对钢管桩时效性的影响进行了研究。研究结果表明:1)钢管桩... 详细信息

通过对3根海上复杂地质条件下的大直径钢管桩采取高应变初打与不同休止时间复打相结合的试验方法,得到不同休止时间钢管桩承载力、侧阻力及端阻力大小,以此对不同桩侧土及持力层对钢管桩时效性的影响进行了研究。研究结果表明:1)钢管桩承载力时效性现象明显,且随时间增长迅速; 2)钢管桩侧阻力的恢复系数远大于端阻力; 3)桩侧黏性土强度的恢复是钢管桩侧阻力增加的主要原因; 4)砂土层虽提供的侧阻力较大,但其对侧阻力增长的贡献不如黏性土; 5)持力层越硬,端阻力与承载力的恢复性越差。

关键词：复杂地质条件大直径钢管桩时效性高应变法锤击作用持力层影响

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