美國(guó)開發(fā)新型電活性聚合物材料

　據(jù)報(bào)道,一個(gè)由來(lái)自多個(gè)機(jī)構(gòu)成員組成的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的電活性聚合物材料，可以在相對(duì)較小的電場(chǎng)作用下改變自身形狀和尺寸。這種新材料被稱為“瓶刷”硅酮彈性體，只需10kV/mm的驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，其他介電彈性體則至少需要100kV/mm的驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，而且無(wú)需一個(gè)框架或額外的組件來(lái)施加預(yù)變形，可直接作為獨(dú)立的介電彈性體使用。

　　這種“瓶刷式”硅酮彈性體的制造并不困難，通過(guò)將長(zhǎng)聚合物側(cè)鏈接枝到到主鏈上而形成，呈粗絲狀但仍能保持相當(dāng)?shù)膹椥?，且可通過(guò)改變“瓶刷”架構(gòu)(如接枝鏈的聚合度和接枝密度)來(lái)控制彈性體的力學(xué)性質(zhì)，這種控制機(jī)制可以使干聚合物材料的極限剛度降低1000倍，實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了8倍的延展性。

　　該項(xiàng)研究取得的進(jìn)展克服了制約電活性聚合物商用的兩個(gè)長(zhǎng)期挑戰(zhàn)：高驅(qū)動(dòng)電壓和預(yù)變形，可推動(dòng)微型機(jī)器人以及觸覺、光學(xué)、微流體和可穿戴技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。該研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助，團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)、北卡教堂山分校、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、和阿克倫大學(xué)。