离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及柔性驱动器技术领域，具体来说是一种离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器，包括柔性复合膜，柔性复合膜包括相互固定改性离子交换膜层和聚合物薄膜层，改性离子交换膜层内掺杂有碳纳米材料；该柔性复合膜在光照、施加电压、改变温度或者湿度变化的情况下发生弯曲变形。本申请以离子交换膜溶液、碳纳米材料、聚合物薄膜为原料，以有机溶剂稀释离子交换膜溶液，促进碳纳米材料分散，使碳纳米材料充分地分散在离子交换膜溶液中；制备时仅需将原料简单混合，再经烘干、组装，即可制得多刺激源响应的柔性复合膜，具有制备工艺简单、材料成本低的优点，且能够同时响应光、电、热、湿度和等化学品的多重刺激，应用范围广。应用范围广。应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及柔性驱动器
，具体来说是离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]柔性智能驱动器具有质量轻、柔软灵活、环境适应性好等优点，且在光、电、磁、湿度、化学等外界刺激下发生响应，能够广泛应用于柔性机器人、传感器、人工肌肉、智能开关等领域。
[0003]传统的柔性驱动器主要分为光驱动、电驱动和湿度驱动。光驱动器主要是利用材料的光热转化以及热膨胀原理实现机械能转变，如公告号为CN107029565B的中国专利技术专利公开了一种基于氧化石墨烯的光驱动双层复合膜及其制备方法与应用，该种驱动器往往需要强光源才能实现驱动。
[0004]电驱动器主要有电热型(热膨胀)、电子型(电荷极化)和离子型(离子迁移)三种类型，电热驱动器具有相对较低的工作电压，但是工作温度高；电子型驱动器需要千伏级的高压驱动；离子型驱动器工作电压低，但需要相对湿润的工作条件。如公告号为CN 111969883 B的中国专利技术专利公开了一种黑磷碳纳米管复合材料作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器，其特征在于：包括柔性复合膜，所述柔性复合膜包括相互固定的改性离子交换膜层和聚合物薄膜层，所述改性离子交换膜层内掺杂有碳纳米材料；所述柔性复合膜在光照、施加电压、改变温度或者湿度变化的情况下发生弯曲变形。2.根据权利要求1所述的一种离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器，其特征在于：所述改性离子交换膜层由离子交换膜材料与碳纳米材料混合制备而成，所述离子交换膜溶液为Nafion系列离子交换膜材料、Aciplex系列离子交换膜材料、Flemion系列离子交换膜材料、Aquivion系列离子交换膜材料中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的一种离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器，其特征在于：所述碳纳米材料为单壁碳纳米管(SWCNT)、多壁碳纳米管(MWCNT)、石墨烯及其衍生物中的一种或多种组合；所述聚合物薄膜层由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酰亚胺(PI)、石蜡中的一种或多种聚合物制备而成。4.根据权利要求1所述的一种离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器，其特征在于：所述湿度变化的驱动湿度源包括水、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙酮、N,N
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二甲基甲酰胺(DMF)、N,N
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二甲基乙酰胺(DMAC)。5.如权利要求1
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4任一项所述的一种离子交换膜型多刺激源响应柔性驱动器的制备方法，其特征在于：包括以下具体步骤：(1)制备改性离子交换膜层：将离子交换膜溶液与有机溶剂、碳纳米材料混合，搅拌和超声处理使碳纳米材料充分分散均匀，然后将得到的分散液滴铸在衬底上烘干形成改性离子交换膜；(2)组装柔性复合膜：将步骤(1)得到的改性离子交...

【专利技术属性】
技术研发人员：常龙飞，王冬平，王超凡，黄之山，胡颖，吴玉程，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：