旨在为基于人工肌肉的人工心脏研制奠定一定技术基础,本项目对离子型电致动人工肌肉(IPMC)的化学本构、电致动机理、制备技术、机电特性、驱动控制技术等进行了深入研究,对基于人工肌肉的拟心脏结构柔性泵的驱动机理、设计方法与控制技术进行了系统探索。通过研究,项目小组探索出了基于Nafion基体膜制备高性能IPMC的技术和方法;研究出了基于溶液凝胶法制备大厚度IPMC基体膜的工艺并据此制备出大动力IPMC作动器试样;推出了一种基于热粘压法制备多层结构IPMC作动器的技术;项目在构建IPMC视觉测试平台与控制系统的基础上,通过大量试验揭示出IPMC的电致动响应特性、力学特性、电学特性、机电动力耦合特性等方面的一些规律;探索出得到一种IPMC的精密测控的技术;构建出IPMC的一种等效电学模型,并研制出IPMC的高效驱动器;发明出基于IPMC的单腔人工肌肉泵和多腔人工肌肉泵等两种新概念泵送技术与装置。项目小组在国内外学术期刊和国际会议上发表论文7篇,申请专利4项,较好地完成了预期的各项研究任务,取得较多研究成果,并培养研究生4人。这些成果对于推进IPMC及人工肌肉泵送技术发展具有重要意义。
英文主题词Ionic Polymer-Metal Composite(IPMC); electroactive characteristic;IPMC pump;driving and controlling