【技术实现步骤摘要】
一种形状自适应的快速响应软加热器的制备方法及产品
本专利技术属于柔性电子器件领域，更具体地，涉及一种形状自适应的快速响应软加热器的制备方法及产品。
技术介绍
柔性致动器可以转换诸如热、光等外部刺激以实现自身的机械变形，在人工肌肉，仿生机器人等领域有很大的应用前景。在各种类型的致动器中，电动致动器结构相对简单并且易于控制。其中电活性聚合物致动器由于其重量轻，变形大，灵活性和低成本而得到了广泛的研究。但大多数电活性聚合物致动器需要高驱动电压或电解质环境，因此它们在不同领域的应用受到严格限制。与电活性聚合物致动器不同，基于材料热膨胀差异的电热执行器可以在低的驱动电压下获得大变形，同时无电解器件的结构使得其在不同环境中能够实现灵活和复杂的运动。许多基于金属纳米线石墨烯的电热致动器在具有优良的性能，并且已经实现了部分应用，但由于碳纳米材料的相对高的电阻和复杂的制造工艺，它们仍然不能满足低致动电压，低成本和大变形的高性能致动器的要求。更重要的是，这些执行器只能执行简单的变形例如弯曲和扭曲等，因此它们的功能相当有限。同时，柔性和可...
【技术保护点】
1.一种形状自适应的快速响应软加热器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1在硬质基底(1)上制备一层由聚乙烯醇水溶液固化而成的牺牲层(2)；/nS2将指定形状的膏状的导电材料印刷至步骤S1制备的所述牺牲层(2)表面，然后加热使得所述指定形状的膏状的导电材料固化，从而制备得到定形状的导电功能层(3)；/nS3在所述牺牲层(2)和所述导电功能层(3)的表面均旋涂柔性高聚物材料，使其均匀包覆所述导电功能层(3)，然后加热所述柔性高聚物材料，使之固化，从而得到包覆所述导电功能层(3)的柔性基底(5)，此时，所述硬质基底(1)、牺牲层(2)、导电功能层(3)以及柔性基底(5)...
【技术特征摘要】
1.一种形状自适应的快速响应软加热器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1在硬质基底(1)上制备一层由聚乙烯醇水溶液固化而成的牺牲层(2)；
S2将指定形状的膏状的导电材料印刷至步骤S1制备的所述牺牲层(2)表面，然后加热使得所述指定形状的膏状的导电材料固化，从而制备得到定形状的导电功能层(3)；
S3在所述牺牲层(2)和所述导电功能层(3)的表面均旋涂柔性高聚物材料，使其均匀包覆所述导电功能层(3)，然后加热所述柔性高聚物材料，使之固化，从而得到包覆所述导电功能层(3)的柔性基底(5)，此时，所述硬质基底(1)、牺牲层(2)、导电功能层(3)以及柔性基底(5)共同构成软加热器基体；
S4根据所述导电功能层(3)的形状，对所述软加热器基体进行切割，然后将切割后的软加热器基体放入去离子水中并加热，使得所述牺牲层(2)完全溶解，以剥离所述硬质基底(1)，从而得到由所述导电功能层(3)和柔性基底(5)共同构成的软加热器初体；
S5将构成所述软加热器初体的导电功能层(3)的两端与铜箔通过银膏连接到外部电源，并对该导电功能层(3)远离所述柔性基底(5)的一侧进行绝缘处理，从而制备得到形状自适应的软加热器。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述聚乙烯醇水溶液由聚乙烯醇粉末、分散剂制备而成，其中，所述聚乙烯醇的质量分数为8％～12％，所述分散剂的质量分数为0.5％～2％，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠；进一步的，所述聚乙烯醇水溶液的配置方法如下：将聚乙烯醇粉末和分散剂加入去离子水中，在温度为60℃～80℃的条件下搅拌4h～6h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下步骤：
S11依次采用丙酮、异丙醇和去离子水对所述硬质基底(1)进行清洗，之后采用氮气将所述硬质基底(1)吹干；
S12将聚乙烯醇水溶液旋涂在经步骤S11处理后的硬质基底(1)上表面，并加热所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴豪，姜珊，胡一佳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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