液态金属微滴PVC凝胶致动器

低驱动·高位移

将液态金属微滴引入PVC凝胶，同时提升介电常数与柔顺性，实现低压下的大应变输出。

Meng-Ting, Xu · 竹渝 · Zhi-Han, Chen · Tong, Fu · 朱子才 · 唐振华 · 李元庆 · 付绍云

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

面外应变

20 %

输出应力

1.5 kPa

机电耦合灵敏度系数提升

1.6

面外位移提升

1.8

技术优势

低压驱动

液态金属微滴同时提高介电常数并降低杨氏模量，使器件在750 V下即可实现大应变，远离数千伏的危险电平。

面外位移增强

利用独特的微观蠕变机制和网状电极，面外位移比未改性PVCG提升1.8倍，更适合直接顶起触觉皮肤。

有效触觉刺激

器件原型产生20%应变和1.5 kPa应力，超过皮肤机械感受器的感知阈值，能可靠产生触觉感受。

应用场景

• 柔性触觉反馈器件：以低压产生可感知的皮肤形变与压力，可直接用于柔性触觉反馈器件。
• 触觉交互界面：将电信号转化为皮肤可感知的机械位移，构成触觉交互界面的核心致动单元。
• 可穿戴触觉设备：低驱动电压和皮肤顺应性使其有望集成于可穿戴设备，在体表直接产生触感。
• 盲人辅助导航：可穿戴触觉提示可将导航信息转化为皮肤振动或压力，辅助盲人感知方向。
• 电子皮肤致动层：低压大应变特性使其能够作为电子皮肤的致动层，模仿皮肤触觉输出。