申请/专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

申请日：2022-07-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN115142267B

主分类号：D06M15/63

分类号：D06M15/63;C08G75/045;D02G3/04;D02G3/12;D02G3/32;D02G3/44;D06M101/40;D06M101/30;D06M101/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.10.25#实质审查的生效;2022.10.04#公开

摘要：本发明公开了一种高功率双向驱动的仿生肌肉纤维、其制备方法与应用。所述仿生肌肉纤维包括基体纤维以及包覆基体纤维的客体材料层，基体纤维能够通电发热，客体材料层包括液晶弹性体；仿生肌肉纤维过度加捻至具有螺旋筒状结构。本发明所提供的仿生肌肉纤维改善了液晶弹性体的机械性能，具有大的做功能力和驱动量；可实现快速响应，并通过改变电压来控制驱动性能，可以在高频下工作；并且无需负载即可恢复，具有双向驱动特性，循环做功大于零；本发明提供的制备方法无需大量的液晶弹性体，节省了成本，且制备过程复杂度低，无需苛刻的条件，解决了液晶弹性体纤维制备复杂及难以连续化制备的问题，有利于发展应用。

主权项：1.一种高功率双向驱动的仿生肌肉纤维，包括基体纤维以及包覆所述基体纤维的客体材料层，其特征在于：所述基体纤维能够通电发热，所述客体材料层由客体材料前驱液固化形成，包括液晶弹性体；所述仿生肌肉纤维过度加捻至具有螺旋筒状结构；其中，所述液晶弹性体在加捻的过程中受到沿加捻方向的拉伸作用力，使所述液晶弹性体内部的介晶分子实现了从无序到相对有序的过程；当对所述基体纤维进行通电加热，使得温度大于所述液晶弹性体的向列相向各向同性相转变温度时，所述液晶弹性体从向列相转变为各向同性相，从相对有序的状态转变为无序状态，导致所述仿生肌肉纤维发生解捻，由于所述仿生肌肉纤维受到应力作用，解捻受到束缚，因此解捻力转变为收缩力，拉动负载收缩，进而实现了所述仿生肌肉纤维的收缩做功；当撤去通电加热，所述仿生肌肉纤维的温度恢复时，所述仿生肌肉纤维能够自发地恢复原始长度；所述客体材料前驱液的制作方法包括：使包括液晶单体、扩链剂以及有机溶剂的反应体系加热发生预反应；向所述反应体系中至少加入催化剂、交联剂以及光引发剂，并继续加热引发迈克尔加成反应，获得所述客体材料前驱液；其中，所述液晶单体包括RM82以及RM257中的任意一种或两种的组合；所述扩链剂包括烯丙基二硫醇以及2,2′-1,2-乙二基双氧代双乙硫醇中的任意一种或两种的组合；所述催化剂包括三乙胺、正丙胺以及正丁胺中的任意一种或两种以上的组合。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 高功率双向驱动的仿生肌肉纤维、其制备方法与应用

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