基于导电聚合物离子凝胶的柔性电化学驱动器

    基于导电聚合物的电化学致动器由于其固有的顺应性/弹性、低成本、低操作电压和稳定的工作能力，在软致动器领域具有巨大潜力。最近的研究表明，添加电活性材料，如CNT和石墨烯，可以提高其致动性能。尽管使用了复杂的材料系统，但它们的输出应变（关键因素之一）通常低于1%，这限制了它们在多种情况下的进一步应用。在这里，我们报道了基于导电聚合物离子凝胶的软电化学致动器，通过在PEDOT:PSS纳米片之间嵌入聚苯胺颗粒。结果表明，这种分级结构不仅导致高电导率（1250S/cm），而且提高了电化学活性。在1V的低工作电压下，这些软致动器的最大应变达到1.5%的异常值，具有1.3mN的高阻断力。使用这些高性能电化学致动器，我们展示了用于操纵物体和受电信号刺激的仿生花的软夹具。这项工作为实现基于具有设计微观结构的导电聚合物的电化学致动器的增强性能迈出了重要一步。该工作以High Performance Soft Electrochemical Actuators Based on Hierarchical Conductive Polymer Ionogels 为题发表在Journal of Bionic Engineering期刊上https://link.springer.com/article/10.1007/s42235-023-00401-6

(a)高性能电化学致动器作为软夹具来操纵物体。(b)电化学致动器模拟生物花的运动。