独立的细菌纤维素增强的聚3,4-乙烯二氧化硫) /聚4-styrenesulfonate) 与石墨烯氧化物复合电极合,用于高性能离子电动软执行器
Yujiao Wu1, Qiyuan Cui1, Ruibin Qi1
1School of Mechanical Engineering, Zhejiang Sci-Tech University Hangzhou 310018 China wuyujiao@zstu.edu.cn fwang@zstu.edu.cn.
Nanoscale advances
|April 18, 2024
概括
本研究介绍了高级细菌纤维素增强导电复合电极,用于高性能离子电活性聚合物软执行器. 这种新的设计确保了微型机器人的出色的薄膜性能和稳定的执行.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 离子电活性聚合物软执行器需要高性能电极膜以实现最佳功能.
- 现有的电极制备方法在实现所需的特性和与多电解质的集成方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发具有增强电极性能的先进的三明治离子电动执行器.
- 研究用于软执行器的新型复合电极的性能和稳定性.
主要方法:
- 制造自立的细菌纤维素 (BC) 增强的聚3,4-乙烯二氧化硫) /聚4-styrenesulfonate) (PP) 复合电极,添加了氧化石墨烯 (GO).
- 使用热压方法将BC-PP-GO电极与Nafion离子交换膜集成,以创建一个三明治执行器结构.
主要成果:
- 准备好的BC-PP-GO电极具有出色的薄膜形成特性 (模: 1360 MPa) 和高导电性 (150 S cm-1).
- 由此产生的离子执行器表现出显著的曲位移 (1V,0.1Hz时6.2mm) 和显著的长期稳定性 (95%超过360个周期).
结论:
- 开发的热压BC-PP-GO/Nafion执行器为高性能软执行提供了一个有前途的解决方案.
- 在生物抓手,和鱼类中的潜在应用突出了其对下一代微操纵器和生物模拟微机器人的实用性.
