电驱动材料是一种通过物质内部结构变化将电能直接转化为机械能的智能材料,在人工肌肉、机器人、假肢、光纤转换器、飞行器等领域有着广泛的应用前景。研究发现碳纳米管电驱动材料在能量转换效率、弹性能密度及低压驱动等方面远远优于现有的铁电体、电活性聚合物等材料,是一种极具潜力的人工智能材料。但关键问题是碳纳米管产生电驱动效应所需的液态离子环境很大程度上限制其应用和发展。本项目基于碳纳米管电化学驱动原理,发展一种全固态纳米复合驱动器材料。合成聚电解质分子修饰的、具有响应性智能电化学表面的新型碳纳米管结构;研究聚电解质与碳纳米管界面电学、电化学特性以及离子迁移诱导材料分子构型构象转变效应等,从微纳尺度探索新型智能复合材料电驱动机理;同时发挥碳纳米管增强增韧功能以及聚合物电解质良好生物相容性的优势,实现由无数个纳米驱动结构有序组装的复合块材在空气中协同低压驱动,为探索新型人工肌肉仿生材料及应用奠定重要基础。
英文主题词carbon nanotube; functional polymer; in situ modification; nanocomposite; full solid actuator