碳纳米粉末掺杂液晶聚合物致动器
单层结构即实现日光驱动,无需人工光源或多层复合。
Bo, Su · Ruolong, Lin · Yunbo, Zhang · 马红梅 · 孙玉宝
Chemical Engineering Journal 2026
参数信息
- 弯曲角度(自然日光)
- 340 °
- 温度(自然日光)
- 64.4 °C
- 弯曲角度(近红外光)
- 360 °
- 平均爬行速度
- 17.1 mm/s
- 峰值爬行速度
- 100 mm/s
- 负载能力
- 1.6
- 运输速度
- 2.6 mm/s
技术优势
日光即可驱动
优化的碳纳米粉末掺杂单层液晶聚合物网络在自然日光下温度升至 64.4 °C,弯曲角达 340°,无需任何人工电源。
近红外光响应快
在近红外光照射下 9 秒内即可弯曲 360°,快速变形能力适合需要敏捷响应的软机器人。
循环稳定
经过 100 次循环致动后性能依然稳定,减少了对反复校准或更换的需求。
能负重爬行
制成环形后可在斜射近红外光下以平均 17.1 mm/s 的速度爬行,并能运输自重 1.6 倍的载荷。
应用场景
- 软体机器人驱动:为无缆软体机器人提供日光驱动的爬行与越障能力,无需电池或电线。
- 柔性致动器:单层薄膜即可实现大角度快速弯曲,简化柔性致动器集成。
- 可穿戴设备:轻质柔性且低功耗,适合用作贴身设备的触觉反馈或运动辅助。
- 仿生系统:模仿生物的光响应运动,可用于制造人造肌肉或仿生爬行装置。