自愈合介电弹性体薄膜的研究论文被Journal of Materials Chemistry C接收

发布时间:2021-08-25  文章来源:聂闰盼

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介电弹性体广泛应用于驱动器领域(如软体机器人、可调光学透镜),但其在使用过程中容易受到机械损伤,因此赋予介电弹性体自愈合性能至关重要。对于介电弹性体驱动器而言,同时具备自修复性能和优异的驱动性能是一个巨大的挑战。基于此,该文章基于含氟弹性体聚偏氟乙烯-六氟丙烯 (PVDF-HFP),制备得到一种具有高透明度、高拉伸性能和自修复性能的材料,添加极性邻苯二甲酸二丁酯 (DBP) 作为增塑剂有效地改善了基体的修复和驱动性能。发生机械损伤后,由于极性CF3基团之间的偶极相互作用和增塑剂导致的分子链运动能力增强效应,该复合弹性体能够在室温24 h条件下有效修复损伤。此外,添加10 wt% DBP的P(VDF-HFP) 具有优异的拉伸性能(应变高达2000%)、高介电性能 (εr = 10.9) 和低杨氏模量 (0.93 MPa)。在弯曲驱动器中,弯曲角度在25 MV m-1电场下达到24.8°,显著优于基体制备的驱动器 (17.7°)。这种优异的综合性能有望解决自修复介电弹性体目前所面临的部分挑战,延长介电弹性体驱动器的寿命和稳定性。

Run-Pan Nie, Wen-Bin Tang, Chao Chen, Hua-Dong Huang, Yue Li, Kun Dai, Jun Lei*, Zhong-Ming Li*. Superior actuation performance and healability achieved in a transparent, highly stretchable dielectric elastomer film. Journal of Materials Chemistry C, 2021, DOI: 10.1039/d1tc02345d. 


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