【技术实现步骤摘要】
基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法
本专利技术涉及智能驱动材料
，尤其涉及一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法。
技术介绍
自然界的生物中存在很多弹射机制，如凤仙花和豆荚成熟后弹射种子、人体手指间的弹射动作等。这些弹射过程包括能量的储存，到达临界状态后能量突然释放，产生大的输出力能将种子和物体弹射更远。公开号为CN107541068A的专利技术专利申请公开了一种智能驱动复合材料、制备方法及用途，使用聚合物PDMS/CNT双层薄膜通过加热处理形成原始的管状结构，CNT是导电导热材料，在光和电刺激下将热能传递给PDMS层，该层热膨胀导致整体器件管状曲率发生变化，由原始管状结构变为平坦状态。在光刺激下，通过能量的积累与释放，实现跳跃动作。目前使用智能驱动材料制作的驱动器仅能够实现简单的弯曲和扭转运动，很难实现更高难度的跳跃和弹射动作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种基于电致动聚合物材料制作的能够高精度控制的仿生弹射驱动器，以及该驱动器的制备方法...
【技术保护点】
1.一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：包括夹持块和分处于夹持块两端的弹射膜，所述弹射膜为IPMC材料制作，两个弹射膜自然状态下呈弯曲状且端部存在重叠区域，至少内侧的弹射膜能够在电驱动下产生伸直的趋势。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：包括夹持块和分处于夹持块两端的弹射膜，所述弹射膜为IPMC材料制作，两个弹射膜自然状态下呈弯曲状且端部存在重叠区域，至少内侧的弹射膜能够在电驱动下产生伸直的趋势。
2.根据权利要求1所述的一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：所述夹持块的两端分别设置有凹口，所述弹射膜嵌入固定在凹口内。
3.根据权利要求1所述的一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：所述夹持块上固定有控制器，所述弹射膜的两面电极接入电路，所述控制器能够控制两个弹射膜得到的电压。
4.根据权利要求1所述的一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：自然状态下，两个弹射膜的重叠区域长度为两个弹射膜平均长度的10％～20％。
5.根据权利要求1所述的一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：所述弹射膜的表面设置有多个开口槽，所述开口槽大致与弹射膜的表面垂直，开口槽的深度不超过弹射膜厚度的1/3。
6.根据权利要求5所述的一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：所述开口槽沿弹射膜的内外两侧交替设置，或沿单侧间隔设置，单侧设置时，处于内侧的弹射膜的内侧设置开口槽，处于外侧的弹射膜外表面设置开口槽。
7.权利要求1-6任一项所述的基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器的制备方法，包括：
步骤A：取Nafion膜进行糙化处理；
步骤B：使用高浓度酸和DI水煮洗糙化处理后的Nafion膜，使用第一混合溶液进行离子交换，再使用第二混合溶液进行离子还原，然后对Nafion膜进行电镀；
所述第一混合溶液包括络合盐溶液、NH3H2O溶液和DI水，所述络合盐溶液包括Pd2+、Ag+、Au+、Pt+、Ni+、Cu2+中的一种或几种；
所述第二混合溶液包括NaBH4溶液、NH3H2O溶液和DI水；
步骤C：加热步骤B处理后的复合膜，使其卷曲定形；
步骤D：将复合膜的夹持端的电极层使用银浆连接铜箔片，并烘干银浆；
步骤E：将两片弯曲定形的复合膜固定在一个夹持块两端，并将复合膜接入电路。
8.根据权利要求7所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤A中的Nafion膜为60cm(长)*60cm(宽)的Nafion117膜，所述糙化处理的方法为砂纸打磨、喷砂处理、滚轮糙化、化学刻蚀和等离子处理中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：滚轮糙化的方法为：将Nafion膜固定在平面上，使用微针滚轮在Nafion膜表面来回滚动600次，上表面糙化完成后对下表面进行同样的糙化处理。
10.根据权利要求7所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤B中使用200mL，2mol/L的盐酸煮洗Nafion膜。
11.根据权利要求7所述的一种弹射驱动器的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：常龙飞，胡佳佳，饶曼婷，胡颖，王延杰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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