宏观碳纳米管薄膜基复合材料及人工肌肉致动器研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wly8213
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文基于CVD方法直接生长的单壁碳纳米管薄膜,充分利用其优异的电力学性能,制备出了多种复合材料,包括超强多功能复合薄膜及三种高性能人工肌肉致动器:   1.采用这种宏观单壁碳纳米管薄膜作为复合骨架,制备了新型高强、自支撑的超薄SWNTF/Epoxy复合薄膜,其厚度及相关的电、力学性能有效可控。连续应变下的原位拉曼光谱表明,微观碳管的力学性能在其中得到了高效发挥。   2.基于这种宏观单壁碳纳米管薄膜,制备了一种电场型泵致动器。与传统的电场型致动器相比,这类致动器可工作在低电压(5-20 V)、低电场(1 kV/m)下,并有着2 mm的致动位移、130 ms的快速响应及高达185 Mpa的应力输出。   3.采用这种宏观单壁碳纳米管薄膜做为电极层及力学增强体,用热压法制备了一种离子型电力学弯曲致动器,其性能相比传统的离子型电活性聚合物致动器在很多方面都有着数量级的进步,如:更快的离子迁移及位移响应速度(~20 ms对s-min)、更宽的频率使用范围(37.100 Hz对<1:Hz)、极大的应力输出速率1080Mpa/s以及超高的功率输出密度244 W/Kg)等。   4.基于这种宏观单壁碳纳米管薄膜拧制的纤维,制备了一种离子型扭转致动器,其旋转速度可达20π rad/s(600 r/min),并能够同时产生1.4%的长度缩短及2.4%左右的解旋度,旋转与提拉输出的功率密度分别可达2 W/Kg和659 W/Kg。
其他文献
AlN是一种重要的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料。同其它半导体材料相比,AlN具有很多优良的物理与化学性质。作为直接跃迁型半导体材料的AlN不仅具有高的热导率、高的热稳定性、强的
女儿放学回来突然告诉我们,自己被提名为学生会的候选人了,这让我们大为诧异。我和她妈妈都不是外向性格,女儿自小也比较害羞,没有想到会主动报名参选,而且真的成了候选人。  在美国的学校里,没有国内的“班干部”,没有大队长、班长、学习委员、科代表这些,只有小学高年级、初中、高中才有学生会,而其中的成员是学生选出来的。进了学生会之后,老师会给学生很多“duty”,就是责任,如每天负责帮助老师整理课堂用品,
期刊
表面等离激元光学研究的是光与金属结构相互作用表现出来的独特的光学现象,是近年来光学领域的一个研究热点。利用表面等离激元可以在亚波长尺度内对光进行操控,有望在纳米光学
玻璃转变的本质是现凝聚态物理中最有趣和最难解决的问题之一。玻璃转变伴随着许多物性的变化,其中比热台阶现象(液体的比热大,相对于玻璃有着非0的过剩比热)最具有代表性。
双电子复合(DR)是电子—离子碰撞的基本过程之一,在等离子体研究中具有重要的地位。诊断等离子体的状态依赖于双电子复合的截面以及速率系数。目前,对于双电子复合速率系数的测
臭氧是地球大气中重要的微量成分,平均的含量为10-100ppb,大部分集中在平流层的10-30km空间,而对流层臭氧含量仅占总量的10%左右。平流层臭氧可降低太阳紫外线进入地球,保护人类及
专用乳腺CT(Dedicated Breast Computed Tomography,DBCT)是一种全新的乳腺癌诊断方法。该方法利用最新的平板探测器技术结合锥束CT对乳腺进行扫描,可分辨微米量级的钙化点和毫
科学领域和工程领域的研究人员对纳米机械系统均有着浓厚的兴趣,因为该系统对外界的影响有着极高的敏感度,所以该系统在量子测量、生物技术等在各个领域都有着潜在的应用。这一固有的性质使得纳米机械振子(NR)被用于超精传感器的制作。在该传感器发展的早期,人们用两端固定的振子作为质量传感器。一端固定一端悬空的悬臂梁振子被设计出来并用于制作原子力显微镜后,这样的振子也被用于质量传感器的制作。最近,腔量子电动力学
一个量子系统,如具有显含时间的哈密顿,就称为含时系统.用于处理此类系统的理论就是含时系统量子理论.该论文研究含量系统量子理论及其在一些物理分支中的应用.众所周知Lewis
量子信息学是量子力学和信息科学相结合而发展起来的新型交叉学科,其诞生和发展在科学和技术方面具有深远意义。与经典信息处理相比,量子信息处理具有无可比拟的优越性,例如量子