【技术实现步骤摘要】
一种柔性自供电电制动器的制备方法
本专利技术涉及传感器
,尤其是一种柔性自供电电制动器的制备方法。
技术介绍
电致活性聚合物能在外加电场诱导条件下改变形状,而当外界电场撤销时,它又能恢复到原来的形状。它具有超大变形,响应速度快的特点,尤其是其在模仿生物肌肉时具有高稳定性,高传动应变和内在减震能力,因此被称为人工肌肉。介电弹性体是制造人工肌肉的理想材料,可以实现机械能-电能的转换。但是为了使材料产生形变,通常需要较高的驱动电场(>100MV/m),可以通过制备成薄膜来降低所需驱动电压,但仍需要上千伏的电压。传统的高压电源需要较大的体积和质量,而且设备复杂,很难和柔性电制动器集成,极大地限制了介电弹性体人工肌肉的应用。为了解决人工肌肉的实用性问题,急需专利技术制备简单,生物兼容性高,输出电压高的柔性电源,和人工肌肉有效集成。
技术实现思路
本专利技术提出一种柔性自供电电制动器的制备方法,极大地降低了系统的复杂性和成本,具有很高的生物兼容性。本专利技术采用以下技术方案。一种柔性自供 ...
【技术保护点】
1.一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述自供电电制动器包括高压电源、电制动器;所述高压电源包括能把外部摩擦力转换为电势差的纳米发电机;所述电制动器包括位于柔性电极之间的介电弹性体薄膜;当所述高压电源以纳米发电机向电制动器的柔性电极输出高电压时,所述介电弹性体薄膜在柔性电极产生的电场中形变,形成具备制动效果的结构,当柔性电极停止产生电场时,介电弹性体薄膜复位。/n
【技术特征摘要】
1.一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述自供电电制动器包括高压电源、电制动器;所述高压电源包括能把外部摩擦力转换为电势差的纳米发电机;所述电制动器包括位于柔性电极之间的介电弹性体薄膜;当所述高压电源以纳米发电机向电制动器的柔性电极输出高电压时,所述介电弹性体薄膜在柔性电极产生的电场中形变,形成具备制动效果的结构,当柔性电极停止产生电场时,介电弹性体薄膜复位。
2.根据权利要求1所述的一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述纳米发电机包括柔性衬底(105)、下摩擦层(101)、支撑层(104)、上摩擦层(102)、上电极(103),纳米发电机的制备方法为:
步骤A1、在柔性衬底上以溅射、蒸发或转印工艺制备电极结构,形成下摩擦层,具备下摩擦层的柔性衬底成型为第一薄膜,下摩擦层为纳米发电机的下电极;
步骤A2、在上摩擦层上以溅射、蒸发或转印工艺制备电极结构,形成纳米电机的上电极,具备上电极的上摩擦层成型为第二薄膜;
步骤A3、把第一薄膜、第二薄膜以支撑层连接,并确保纳米发电机的上电极受压时,第二薄膜能与下摩擦层接触并可产生摩擦。
3.根据权利要求2所述的一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述纳米发电机的下电极、上电极的材料包括但不限于石墨烯、碳纳米管、金、银、铝、铂、铜、镍中的一种或多种;
所述纳米发电机的上摩擦层的材料可以为聚甲基硅树脂、氨基硅树脂和氟硅树脂其中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述纳米发电机的支撑层在连接第一薄膜、第二薄膜时,使第一薄膜、第二薄膜之间存在空隙,所述支撑层为以绝缘材料形成的弹性结构;所述弹性结构可选用弹簧结构。
5.根据权利要求2所述的一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述纳米发电机的数量为一个或多个,当纳米发电机的数量为多个时,多个纳米发电机以并联方式连接。
6.根据权利要求2所述的一种柔性自供电电制动器的制备方法,其特征在于:所述纳米发电机的输出电压在100伏-10000伏之间,其厚度在1mm-20mm之间。
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