華南理工章圓方/青島理工朱曉陽 Prog. Mater. Sci. 綜述：電熱激活軟材料 - 機理、方法與應(yīng)用
2024-12-06 來源：高分子科技
關(guān)鍵詞：電熱激活軟材料
智能材料能夠在外部激勵（熱、光、磁等）作用下表現(xiàn)出自主變形、形狀記憶、剛度變化、顏色變化等響應(yīng)行為。其中，智能軟材料由于具有質(zhì)量輕、變形大、性能可調(diào)等優(yōu)點而成為近年來的研究熱點。采用適宜的激活技術(shù)對實現(xiàn)智能軟材料的工程化應(yīng)用至關(guān)重要。電熱激活軟材料（EASMs），通過整合智能軟材料和電熱激活技術(shù)來定制各種功能，具有能效高、設(shè)計靈活、適用范圍廣、設(shè)備依賴度低等優(yōu)點，已成功應(yīng)用于航空航天，并在軟體機器人、生物醫(yī)療、人機交互和智能家居等前沿領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
圖1 論文總體框架
圖2 面向EASMs的電熱激活技術(shù)工程需求及優(yōu)勢
圖3 SMP的性能及功能
圖4 LCE的性能及功能
圖5 LMPA的性能及功能
圖6 LVPCM的類型及致動特點
圖7 電加熱器件在智能軟材料中的三類集成形式
圖8 三類電加熱器件的加熱性能
隨后，系統(tǒng)地總結(jié)了集成各類電加熱器件的EASMs制造技術(shù)及其基本原理、特點與局限（表1）。綜述了EASMs在航空航天、生物醫(yī)療、軟體機器人和人機交互等九大領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
表1 面向三類電加熱器件的EASMs制造技術(shù)及其基本原理、特點與局限
最后，指出了EASMs的挑戰(zhàn)，包括低電壓快速激活、多物理場精準調(diào)控及形/性一體化制造技術(shù)等方面，針對上述挑戰(zhàn)提出了相應(yīng)的解決思路或建議方案；并展望了EASMs從材料到器件再到系統(tǒng)的發(fā)展路線，涵蓋多學科交叉研究、概念突破和需求牽引型創(chuàng)新（圖9）。
圖9 EASMs發(fā)展路線展望
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101406
注：部分圖片引用來源請查閱原文。
版權(quán)與免責聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責任編輯：xu）
相關(guān)新聞
- 暫無相關(guān)新聞
