PCTA复合水凝胶

高收缩力快速致动

通过氢键编程实现弹塑性转变，储能密度与收缩力远超传统水凝胶。

Zhang, Zhaoxin · Wang, Ruofei · Cheng, Lin · 田野 · 吴化平 · Zhu, Shuze · 刘爱萍 · 郭平

Advanced Materials 2024

具体参数

收缩力

{'zh': '900', 'en': '900'} kPa

工作密度

{'zh': '0.96', 'en': '0.96'} MJ m⁻³

应变传感范围

{'zh': '1-200', 'en': '1-200'} %

响应时间

{'zh': '180', 'en': '180'} ms

技术优势

收缩力提升450倍

在相同体积下，PCTA水凝胶能产生远超传统水凝胶的收缩力，可驱动更重的负载。

能量密度超高

工作密度达0.96 MJ m⁻³，使小型化高功率致动成为可能。

响应速度极快

应变传感响应时间仅180 ms，满足实时人机交互需求。

多模态传感集成

同一材料同时具备应变、温度、湿度感知能力，简化系统集成。

应用场景

• 水凝胶致动器：提供远超传统水凝胶的收缩力，驱动更重负载。
• 软体机器人：高收缩力与快速响应满足软体机器人动作需求。
• 电子皮肤：宽范围应变传感与快速响应适用于电子皮肤。
• 可穿戴医疗：柔性应变与温湿度传感用于健康监测。
• 生化传感：温湿度检测精度高，可用于生化环境感知。