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2019-09-16 09:02 |
東南大學(xué)成功研發(fā)新型人工肌肉材料
人工肌肉是一種新型智能形狀記憶材料，它能夠通過材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變而伸縮、彎曲、束緊或膨脹。目前，常用的人工肌肉材料有壓電陶瓷、形狀記憶合金、電活性聚合物等。近日，記者從東南大學(xué)獲悉，該�；瘜W(xué)化工學(xué)院楊洪教授課題組研制出了一種聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)液晶彈性體材料，其具有超強的力學(xué)性能，突破了40年來的研究瓶頸，在人造肌肉等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。該研究成果于近日發(fā)表在國際期刊《美國化學(xué)會志》雜志上。 L-9;" ]d~|
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液晶彈性體是一種典型的雙向形狀記憶材料，具有形變大、形變可逆等技術(shù)優(yōu)點，在仿生器件、軟機器人等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。然而，經(jīng)過長達40年的發(fā)展，液晶彈性體研究仍停留在實驗室層面，未實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。 Ql9>i;AGV
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楊洪介紹，液晶彈性體40年前就研發(fā)出來了，20年前，人們認(rèn)識到它可以作為人工肌肉的優(yōu)質(zhì)材料使用。“液晶彈性體作為最好的雙向形狀記憶材料，形變量大，可以從100厘米壓縮到20厘米，形變速度也快，這比壓電陶瓷等材料更有優(yōu)勢�！� u:tcL-;U
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但限制其應(yīng)用的關(guān)鍵科學(xué)問題是，液晶彈性體在形變過程中產(chǎn)生的應(yīng)力太小，無法滿足實際應(yīng)用場景的力學(xué)性能需求。楊洪說：“影響應(yīng)力大小的一個很重要的指數(shù)是彈性模量的大小，目前國內(nèi)外研究的液晶彈性體的形變彈性模量只有一點幾兆帕，如果想用作人工肌肉使用，至少要到10兆帕�！� $s-B
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