Nafion/聚酰亚胺双膜湿气致动器

可编程变形

用商用Nafion膜和聚酰亚胺胶带即可快速制备，无需耗时合成湿度敏感材料；该致动器兼具大弯曲曲率与快速响应，可编程实现复杂变形并驱动软体机器人完成抓取、爬行和承重。

Tang, Gangqiang · Zhao, Chun · Zhao, Xin · Mei, Dong · Yifan, Pan · Bo, Li · Lijie, Li · 王延杰

Sensors and Actuators, B: Chemical 2023

参数信息

弯曲曲率范围

−0.98 to 5.34 cm⁻¹

响应速度

0.29 cm⁻¹/s

技术优势

免合成

直接采用商用Nafion膜和聚酰亚胺胶带，制备过程简单快速，无需合成湿度敏感材料。

弯曲够大

弯曲曲率范围从-0.98到5.34 cm⁻¹，优于其他双层湿气致动器。

响应快

响应速度达到0.29 cm⁻¹/s，能够快速响应用途中的湿度变化。

可编程变形

通过可编程结构设计实现扭转、弯曲等复杂变形模式，并开发出能抓取、爬行和承重的软机器人。

应用场景

• 软体机器人：直接用作湿度响应驱动单元，替代复杂的电机或气动系统，实现抓取、爬行等动作。
• 微执行器：轻薄且无需外部电源，靠环境湿度即可驱动，适用于微型机器人或微型操作器件。
• 智能结构：可编程设计实现扭转、弯曲等变形模式，用于制造响应环境湿度变化的智能结构。