MXene复合静电离合器

剪切应力提升408%

通过MXene与三元共聚物复合，在低电压下实现超高力密度，让轻量化静电离合器能承载成人重量。

Wei, Daiyue · Xiong, Quan · 董久锋 · Wang, Huacen · Liang, Xuanquan · Shiyu, Tang · Xu, Xinwei · Wang H. · 汪宏

Soft Robotics 2023

参数信息

介电常数

2300

剪切应力

85.61 N cm⁻²

功耗密度

60 mW cm⁻²

承重

2.5 kg

最大承重

45 kg

薄膜厚度

160 μm

器件重量

0.4 g

技术优势

剪切应力提升408%

通过MXene与基体界面处的电荷积累，力代表指数δr′Ebd²提升5.91倍，从而产生85.61 N cm⁻²的超高剪切应力。

功耗低于60 mW cm⁻²

由于泄漏电流低于1 μA，器件在工作时功耗极低，适合长时间穿戴或便携应用。

应用场景

• 机器人关节制动：高力密度让机器人关节在狭小空间内实现快速制动，减轻整机重量。
• 可穿戴设备的力反馈：轻薄柔性、低功耗的特点使其适合长时间贴合皮肤提供触觉反馈。
• 虚拟现实交互：高灵敏度和承重能力可模拟真实物体的重量和阻力，增强沉浸感。
• 柔性电子器件：160 μm的厚度和0.4 g的重量使其易于集成到柔性电路中。