电活性聚合物

Abstract(#br)The mechanical and electrical properties of nanocomposites created by gold and titanium implantation into polydimethysiloxane (PDMS) are reported for doses from 10 15 to 5\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003e×\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003e10 16 \u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003eat.\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003ecm −2 , and for ion energies of 2.5, 5 and 10\u003cce:hsp sp=\"0.25\"/\u003ekeV. Transmission electron microscopy (TEM) cross-section micrographs allowed detailed microstructural analysis of the implanted layers.

本研究提出了一种可用于生物医学应用的检测血管内壁压力的先进软、生物相容性换能器。该装置包括由椭球结构的聚二甲基硅氧烷封装的三维电活性聚合物芯元件。器件在其传感机构经历不同压力时产生电压输出，从而在不同方向产生变形。因此，可以用来检测不同刚度值的内壁所受的压力。输出电压是由器件的传感机构所经历的应变引起的，无需外加电源。由离子聚合物-金属复合材料制成的核心元件具有独特的中空设计；这使得导管可以通过，核心元件可以固定在导管上的任意位置。我们还证明，该装置可以与医用经皮血管成形术球囊导管集成，形成智能传感模块。该模块可检测血管模体内壁周围不同程度的脂肪堆积。讨论了利用研制的装置获得的信号来评估容器的堵塞和刚度。

本研究提出了一种先进的软生物兼容性传感器，可用于检测血管内壁压力，用于生物医学应用。该装置包括由具有椭球结构的聚二甲基硅氧烷封装的三维电活性聚合物芯元件。该器件在其传感机构经历不同压力时产生电压输出，从而产生不同取向的形变。因此，它可以用来检测不同刚度值的内壁所受的压力。输出电压是由器件感应机构所经历的应变引起的，不需要任何外部电源。核心部件是由离子聚合物-金属复合材料制成的，具有独特的中空设计；它允许导管穿过，核心部件可以锚定在导管上的任意位置。我们还证明，所制作的装置可以与医学上使用的经皮血管成形术球囊导管集成，形成智能传感模块。该模块可以检测到血管模体内壁周围不同程度的脂肪堆积。讨论了利用所研制的装置获得的信号来评价容器的堵塞和刚度。

介电弹性体( DE )是一类很有前途的场激活电活性聚合物。然而，其显著的机电驱动特性总是在巨大的电压下获得，这极大地限制了DE的潜在应用。本工作采用经典Stöber法制备了结构良好的核壳型TiO2 @ SiO2纳米颗粒。通过溶液共混和压模工艺制备了一系列TiO2 @ SiO2纳米结构填充聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料。得益于外加SiO2壳层，既可以改善填料与基体的界面相容性，也可以改善核壳界面相互作用。在低电场( 30 V · μm-1 )下，TiO2 @ SiO2 / PDMS纳米复合材料在16 vol . % TiO2 @ SiO2添加量下的面内应变为6.08 %，比纯PDMS提高了180 %。实验结果表明，设计良好的核壳结构在改善DE复合材料的机电驱动性能和保持较好的柔韧性方面都能发挥重要作用。本研究为下一代DE系统中具有先进低场驱动机电性能的新型复合材料的设计提供了一种很有前景的途径。

介电弹性体( DE )是一类很有前途的场激活电活性聚合物。然而，其显著的机电驱动特性总是在巨大的电压下获得，这极大地限制了DE的潜在应用。本工作采用经典Stöber法制备了结构良好的核壳型TiO2 @ SiO2纳米颗粒。通过溶液共混和压模工艺制备了一系列TiO2 @ SiO2纳米结构填充聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料。得益于外加SiO2壳层，既可以改善填料与基体的界面相容性，也可以改善核壳界面相互作用。在低电场( 30 V · μm-1 )下，TiO2 @ SiO2 / PDMS纳米复合材料在16 vol . % TiO2 @ SiO2添加量下的面内应变为6.08 %，比纯PDMS提高了180 %。实验结果表明，设计良好的核壳结构在改善DE复合材料的机电驱动性能和保持较好的柔韧性方面都能发挥重要作用。本研究为下一代DE系统中具有先进低场驱动机电性能的新型复合材料的设计提供了一种很有前景的途径。

介质弹性体执行器( DEAs )具有能量高效、紧凑、无声运行等特点。DEAs由夹在两个可拉伸电极之间的弹性体膜组成。优化弹性体和可拉伸电极的质量对提高DEAs性能至关重要。在此，报告了实现快速、可靠和低成本制造DEA的新策略。该策略利用软刷将碳纳米管( CNT )粉末直接涂布在弹性体膜上，通过改变固化剂与基聚合物的混合比例来调节聚二甲基硅氧烷( PDMS )膜的机械特性和表面粘结性能。在PDMS上进行的单轴工程拉伸试验表明，使用较少的固化剂时，会形成较软的材料。较软的PDMS具有粘性的表面，使得CNT粉体能够物理结合到表面。场发射扫描电子显微镜( FE-SEM )图像证明，弹性体表面形成了较强的CNT网络。机电研究还表明，粘贴PDMS表面的导电性得到改善。PDMS 30 - 1在静态和循环DEA试验中的最优性能表明，CNT与软黏弹性体膜结合刷涂可以提高DEA性能。