[01328435]聚合物人工肌肉的材料设计与示范应用

项目展示了三个方面内容：

1)以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、离子液（[EMIm]+·[BF4]-）为造孔剂，制备了亲水性多孔聚偏氟乙烯（PVDF）复合膜。在PVDF膜两侧固定PVDF/石墨电极，导入交流电信号，制得离子交换聚合物/金属复合材料（IPMC）电致动器。该致动器可使用水、离子液作为电解质。电场下，IPMC发生左右偏转。相对于常规Nafion聚合物膜、Pt纳米颗粒电极，项目中PVDF复合膜、PVDF/石墨电极IPMC成本显著降低。

2)在常规Nafion聚合物膜、Pt纳米颗粒电极IPMC表面电化学接枝（3，4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）薄膜。嫁接PEDOT后，Pt纳米电极的导电性能、储水性能得到改善，电极疲劳得到了修复。修复后IPMC展示了增强的电驱动性能和延长的使用寿命。项目技术支撑了常规IPMC的连续工作，减少了IPMC的消耗。

3)项目利用硅烷化石墨为导电剂、聚烯基硅氧烷（PMVS）为粘结剂，制备聚合物膜，作为软电极;利用硅烷化石墨和Ag纳米颗粒为导电剂、聚氢基硅氧烷（PMHS）为粘结剂，制备聚合物电极，作为硬电极。

两层电极包夹氨基硅橡胶（NH2-PDMS），制成不对成电极夹心的绝缘弹性体（DEP）脉冲电场下，DEP向硬电极振动。

项目开发的DEP可作为免预形变的DEP电致动器，在聚合物隔膜泵／阀领域开展应用。