人工肌肉材料与传统的机械致动装置和材料相比,能够更好地模仿人类肌肉的运动方式,在机器人工程、仿生医学、航天等领域都有广阔的应用前景。碳纳米管具有优越的电学、热学和力学性能,碳纳米管复合材料更是集合了碳纳米管与其他材料的优越性能。该研究以碳纳米管薄膜复合材料在离子型人工肌肉材料上的应用为研究对象, 首次提出将超顺排碳纳米管薄膜用于制备柔性轻薄型人工肌肉材料。超顺排碳纳米管薄膜单层厚度仅为几十纳米,通过堆叠多层膜可制备成具有纳米孔隙度的导电网络,并且具有耐弯折,导电性能好,力学强度高,比表面积大等优点。该研究还侧重于制备全固态、可直接在空气中使用的离子型人工肌肉材料,提出有别于传统的物理压附制备全固态器件的方法,在方法上是一个创新。综合分析碳纳米管基人工肌肉材料的电化学性能、产生形变、响应速率、使用频率范围、输出力、循环寿命等性能,必将对人工肌肉材料的设计和应用起重要的指导作用。
英文主题词carbon nanotube;artificial muscle;actuator;nano material;