石墨烯Janus致动膜

湿度响应提速12倍

把疏水石墨烯掺入亲水离子聚合物，做出湿、光、电三响应合一的双层致动膜，可用于多模态软体机器人。

Tang, Gangqiang · Shilong, Liu · Xiaofeng, Yu · Mei, Dong · Zhao, Xin · Zhao, Chun · Lijie, Li · 王延杰

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

湿度响应速度提升

1212.9 %

技术优势

湿度响应提速12倍

疏水石墨烯提供快速水分子传输通道，同时Nafion保持强吸水性，两者协同使响应速度提升1212.9%。

电与多色光都能驱动

石墨烯的电热和宽带光热转换能力使同一双层膜在电刺激或不同颜色光照下都能产生形变。

四种运动模态集于一身

基于该双层致动器构建的机器人可在同一平台实现滚动、爬行、跳跃和游泳，无需多套机构。

应用场景

• 软体机器人：用同一膜片实现多模运动，省去多机构集成。
• 柔性致动器：湿、光、电三种刺激均可驱动，扩大致动器应用面。
• 多模态机器人：单一致动器即可完成滚动、爬行、跳跃、游泳。