灵感来自鸟巢,耐高温软机器人,带有增强的电磁干扰屏蔽.

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 航空航天,人工智能和可穿戴电子产品中对多功能材料的需求不断增长.
• 智能执行器需要轻质,高强度和响应敏捷的材料.
• 现有材料在提供联合EMI屏蔽和执行能力方面的局限性.

研究的目的:

• 开发具有电磁干扰 (EMI) 屏蔽能力的新型多功能智能执行器.
• 为了研究聚烯弹性体/胺纳米纤维/碳纳米管 (POE/ANF/CNT) 复合材料的执行机制和性能.
• 探索这些材料在柔性可穿戴电子和软机器人技术中的潜力.

主要方法:

• 使用层层技术制造具有三明治架构的POE/ANF/CNT复合材料.
• 使用差异热膨胀系数来执行,POE作为活性层,ANF/CNT作为强化.
• 使用类似鸟巢的CNT结构来实现可重复的编程能力.

主要成果:

• 执行器对光,电和热刺激具有快速反应,具有低激活能量和高速度.
• 证明了显著的变形,异常的耐疲劳性和可重复的形态编程.
• 实现了有效的EMI屏蔽 (35.7dB),高抗拉强度 (39.1MPa) 和卓越的朱尔加热性能 (301°C).
• 材料表现出优异的热稳定性,分解温度高达473°C.

结论:

• 开发的POE/ANF/CNT复合材料作为具有出色性能特性的多功能智能执行器.
• 这些材料提供了有前途的EMI屏蔽,执行和机械性能组合.
• 在灵活的可穿戴电子产品,EMI屏蔽和软机器人领域有很大的应用潜力.