因为能够响应外部刺激进行力学重构,软致动器在各种应用中均具有巨大的潜力。然而,输出力和大应变之间的平衡限制了它们的进一步发展。东华大学许福军采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)包覆的碳纳米管海绵(CNTS)制备了一种新型的软电热致动器。
本文要点
(1)结果表明,当使用3.5 V的电压进行触发时,CNTS在~1 s内可加热至365°C。因此,由于内部有大量空气,致动器在2.9 s内迅速膨胀至其重量的~50倍,表明其响应速度极快,输出力强大。
(2)此外,即使在水中,软致动器在6V的电压下也表现出快速响应能力。这种空气膨胀策略和软致动器设计被认为为电子纺织品、智能软机器人等的发展开辟了一个新的领域。
Bangze Zhou, et al. Highly Responsive Soft Electrothermal Actuator with High-Output Force Based on Polydimethylsiloxane (PDMS)-Coated Carbon Nanotube (CNT) Sponge. Nano Letters. 2023
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01458
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01458