一种碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉制备模具及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳纳米管纤维‑离子凝胶人工肌肉制备模具及制备方法，该方法将电解质溶液和聚合物溶液按一定比例混合成离子凝胶液体，将碳纳米管纤维加捻成具有稳定双螺旋结构的碳纳米管纤维，放置在模具中,使用胶头滴管缓慢滴入离子凝胶液体，在一定条件下，形成人工肌肉。两碳纳米管纤维分别作为人工肌肉的正极和负极，该人工肌肉在外加电场的作用下产生收缩或其他变形。相比于已有的气动型或液动型人工肌肉组织，该人工肌肉具有更高的电导率和更为优异的力学性能，同时，由于没有溶剂挥发和漏液等现象，制备的电致动器件的安全性和稳定性得到提高，在医疗卫生、工业产品制造以及机器人研发等领域有着广泛的用途。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉制备模具及制备方法
本专利技术属于仿生材料
，特别涉及一种电驱动的碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉的制备模具及制备方法。
技术介绍
通过模拟自然界中生物体的运动方式，实现人工肌肉结构的高效率和高灵活性始终是仿生领域的热点。在生物体的各种运动方式中，大都是通过肌肉的收缩和弯曲来完成的，因此，人工肌肉也成为科学研究的热点。人工肌肉是一种在受到外界刺激时，自身产生响应，通过不同结构产生不同形变的新型材料。随着人们对人工肌肉的性能要求更高，对作为其核心部分的电致动材料性能需求也更高，但目前多数材料的力学性能和导电性能不能兼顾，存在使用过程中受力出现断裂破损、室温导电率低、驱动性能差等问题。目前用于制备人工肌肉的材料有高分子凝胶、导电高分子材料、超分子系统、金属高分子复合材料等。其中，高分子凝胶因其具有良好的生物相容性引起了广泛的关注。离子的加入使高分子凝胶拥有更高的导电性。碳纳米管纤维是一种具有优异性能的宏观材料，具有高机械强度、高导电性以及良好的柔韧性，碳纳米管纤维的孔洞结构，能构筑离子传输的定向通路，增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉制备方法，其特征在于：该制备方法具体步骤如下，/nS1制备碳纳米管纤维电极：/n将碳纳米管纤维一端固定，另一端用电机进行加捻，加捻圈数后，将碳纳米管纤维取下，随后从中间对折，再次一端固定，另一端反向进行加捻，加捻圈数后，得到稳定双螺旋结构碳纳米管纤维电极。/nS2离子凝胶液体配制：/n步骤1)使用天平称取离子药品5.425g四乙基四氟硼酸铵，将四乙基四氟硼酸铵加入到50ml碳酸丙烯酯中，配置成浓度为0.5mol/L的电解质溶液。/n步骤2)称取3g聚偏氟乙烯六氟丙烯加入到30g丙酮溶液中，在磁力搅拌器上35℃持续加热搅拌至溶液中白色晶体完全溶解，随后将溶液...

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管纤维-离子凝胶人工肌肉制备方法，其特征在于：该制备方法具体步骤如下，
S1制备碳纳米管纤维电极：
将碳纳米管纤维一端固定，另一端用电机进行加捻，加捻圈数后，将碳纳米管纤维取下，随后从中间对折，再次一端固定，另一端反向进行加捻，加捻圈数后，得到稳定双螺旋结构碳纳米管纤维电极。
S2离子凝胶液体配制：
步骤1)使用天平称取离子药品5.425g四乙基四氟硼酸铵，将四乙基四氟硼酸铵加入到50ml碳酸丙烯酯中，配置成浓度为0.5mol/L的电解质溶液。
步骤2)称取3g聚偏氟乙烯六氟丙烯加入到30g丙酮溶液中，在磁力搅拌器上35℃持续加热搅拌至溶液中白色晶体完全溶解，随后将溶液浓度稀释为1wt％，得到聚合物溶液。
步骤3)将步骤1),2)得到的电解质溶液和聚合物溶液按照体积比5：1配制离子凝胶液体。
S3使用模具制备人工肌肉：
取双面胶粘附...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘夏，王张义，季铧，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11