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[【理工类原创】] 1.电形变材料(IPMC)背景[原创首发]

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发表于 2007-6-3 10:25:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
电活性聚合物(Electroactive Polymer, EAP)是一类能够在外加电场作用下,通过材料内部结构改变而产生伸缩、弯曲、束紧或膨胀等各种形式力学响应的新型智能高分子材料。而EAP材料使人关注的应用是在仿制生物肌肉时表现出来的高韧性、高传动应变和内在减震能力,其为制造真正意义上的仿生机器人提供了可能性。其中,电活性聚合物和金属复合而成的复合材料称作离子聚合物金属复合材料(Ionic exchange polymer metal composites,简称IPMC)。
    上世纪八十年代,IPM C开始出现。其典型结构是由聚合物薄膜及其两侧的金属电极组成,聚合物中含有可迁移或扩散的离子,它们组成了两电极或电解液,这种IPMC的激活电压可以低至1~20V,施加电压时其可以产生大尺寸的弯曲变形。IPMC可构成驱动器或传感器,与由常规材料构成的致动机构相比,它有很高的化学能转换为机械能的变换效率。人们利用这种材料,可制作出具有高度的可操纵性、无噪音、动作灵活、可类似模仿人体手臂、鱼类、昆虫等动作的仿生机器人。目前Du Pont公司生产的Nafion?な侵票窱PMC最常用的一类基体树脂。Nafion?郔PMC材料与压电陶瓷或形状记忆合金比较,其具有低电压驱动、大幅值的位移量等优点。但Nafion?郔PMC驱动电压较低(只有4-7V),但其产生的驱动力也偏低。如果采用提高驱动电压来提高驱动力,又会使材料发生电解作用,产生热量、释放气体等激活反应。另外,国际上用于制备IPMC的基体树脂的种类、结构较少,无法从结构方面研究电性能。
    国内对IPMC材料研究不多,解决方法应该是跟踪国外研究最新进展,并开发出新的离聚物和优化电极的制备工艺,以其制备出成本较低,性能优异的IPMC材料。相信随着对IPMC材料的研究不断深入,对某些性能缺陷的改进,其在航空航天工业、国防科技、医学生物材料和微传感器等应用前景和潜力会变的越来越广泛和巨大。另外,由于现有IPMC的全氟碳链基体树脂膜在价格和厚度方面对IPMC的应用有很大的限制,同时现有碳氢主链基体树脂膜在化学沉积过程中尺寸稳定性很差,给后期的电形变带来困难。

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发表于 2007-6-3 11:30:29 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2007-6-3 11:38:06 | 显示全部楼层
引用第1楼醉乡常客于2007-06-03 11:30发表的 :
http://blog.emuch.net/html/37/74737-8930.html也是你写的??
那是师兄写的,
和他的不一样,
俺作的东西已经有改进了,
若可以
偶想发个电性变材料系列主体贴。
谢谢老大!
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发表于 2007-6-3 11:49:56 | 显示全部楼层
继续努力!

写个系列给大家扫下盲。
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