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一种多刺激响应的可编程软体驱动器及其方法、应用技术

技术编号:40957024 阅读:26 留言:0更新日期:2024-04-18 20:34
本发明专利技术公开了一种多刺激响应的可编程软体驱动器及其方法、应用。软体驱动器由聚乙烯层和氧化石墨烯层组成。氧化石墨烯层由氧化石墨烯水分散液在聚乙烯薄膜上干燥堆叠而成。软体驱动器通过剪裁制备的氧化石墨烯‑聚乙烯薄膜而获得。在湿度、高温、低温、红外光或部分挥发性有机物蒸汽刺激时,软体驱动器弯曲变形。在软体驱动器的制备过程中,通过改变氧化石墨烯水分散液的浓度和剪裁角度可以改变驱动器的变形程度和变形模式,丰富了其应用效果。软体驱动器可用于智能驱动、软体爬行机器人及人造肌肉等领域。本发明专利技术所制备的驱动器变形大、响应速度快、制备方法简单,为设计和制备高性能的软体驱动器提供了可行的思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于软体驱动器的一种可编程软体驱动器,尤其是涉及了一种能够响应多种刺激的可编程软体驱动器及其方法、应用。


技术介绍

1、与传统的刚性驱动器相比,软体驱动器在与人类安全互动和适应多变环境方面显示出更好的应用潜力。随着先进智能材料的发展,软体驱动器得到了广泛的关注。借助于智能材料的特性,一些软体驱动器能够对环境中的因素改变做出响应而不需要提供额外的能量。其中,最常使用的设计是构建具有不同特性的双层或多层结构。当受到外界刺激(如湿度、温度、ph等的变化)时,双层或多层材料产生不同程度的应变,造成界面处的应力失配,进而造成整体结构的弯曲变形。当前,开发出的刺激响应材料种类日渐增多,但还存在一些问题,如目前的软体驱动器大多只发挥了其中一种材料的功能,导致驱动器只能响应单一的刺激;又如,大多刺激响应驱动器响应时间长、工作环境苛刻(如较高的温度,电压等),导致其应用受限;又如现有的驱动器变形模式单一,难以满足复杂的三维变形需求。


技术实现思路

1、本专利技术为了解决的问题在于:现有软体驱动器的变形模式和能够响应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多刺激响应的可编程软体驱动器,其特征在于,所述可编程软体驱动器为对氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜(3)剪裁后获得,其中氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜包括聚乙烯层(1)和氧化石墨烯层(2),聚乙烯层(1)和氧化石墨烯层(2)之间层叠布置;当所述可编程软体驱动器受到光照、高温或部分挥发性有机化合物蒸汽的刺激时,可编程软体驱动器发生弯曲变形,具体是从聚乙烯层(1)的一侧弯向氧化石墨烯层(2)一侧;当所述可编程软体驱动器受到湿度或低温刺激时,可编程软体驱动器发生弯曲变形,具体是从氧化石墨烯层(2)的一侧弯向聚乙烯层(1)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种多刺激响应的可编程软体驱动...

【技术特征摘要】

1.一种多刺激响应的可编程软体驱动器,其特征在于,所述可编程软体驱动器为对氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜(3)剪裁后获得,其中氧化石墨烯-聚乙烯复合薄膜包括聚乙烯层(1)和氧化石墨烯层(2),聚乙烯层(1)和氧化石墨烯层(2)之间层叠布置;当所述可编程软体驱动器受到光照、高温或部分挥发性有机化合物蒸汽的刺激时,可编程软体驱动器发生弯曲变形,具体是从聚乙烯层(1)的一侧弯向氧化石墨烯层(2)一侧;当所述可编程软体驱动器受到湿度或低温刺激时,可编程软体驱动器发生弯曲变形,具体是从氧化石墨烯层(2)的一侧弯向聚乙烯层(1)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种多刺激响应的可编程软体驱动器,其特征在于,所述聚乙烯层(1)中的分子链方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种多刺激响应的可编程软体驱动器,其特征在于,所述氧化石墨烯层(2)的厚度为2-10μm;所述聚乙烯层(1)的厚度为10-25μm。

4.根据权利要求1所述的一种多刺激响应的可编程软体驱动器,其特征在于,所述的部分挥发性有机化合物包括正己烷、环己烷、三氯甲烷、乙醚、二氯甲烷、甲苯、氯苯、环己酮、二氯乙烷和丙酮。

5.根据权利要求1所述的一种多刺激响应的可编程软体驱动器,其特征在于,所述可编程软体驱动器发生弯曲变形包含三种变形模式,分别为沿驱动器长边变形、沿驱动器短边变形和螺旋变形。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种多刺激响应的可编程软体驱动器的制备方法,其特征在于,制备方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯毅雄宋秀菊闫炜煜洪兆溪胡炳涛谭建荣
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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