電激活離子柔性驅動器作為柔性機器人的人工肌肉,由于其在低電壓下的大彎曲變形、低功耗、高能量密度、高安全性和仿生自感知驅動而受到廣泛關注。然而,主要由于聚電解質膜中離子導電相的不適當分布,它們的響應慢、耐久性差和帶寬低,阻礙了其在實際領域的實際應用。
韓國科學技術院Il-Kwon Oh等報道了一種合成高效聚電解質膜的方法,該膜具有適用于電離子人工肌肉的連續導電網絡。
本文要點:
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這種功能上對立的溶劑過程使得兩親性Nafion分子組裝成膠束,其離子表面包圍非導電核。特別是,這些膠束的離子表面在澆鑄過程中結合在一起,形成高離子電導率所需的連續離子導電相,從而通過10倍的快速響應和36倍的高彎曲位移提高了電離子軟致動器的性能。
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此外,所開發的肌肉在連續驅動和10 Hz以下的寬帶寬下顯示出超過40天的優異耐久性,并成功應用于演示尺蠖模擬軟體機器人和動態張拉整體系統。
參考文獻:
Nguyen, V.H., Oh, S., Mahato, M. et al. Functionally antagonistic polyelectrolyte for electro-ionic soft actuator. Nat Commun 15, 435 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-44719-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-44719-z