摘要：复合材料柔性致动器兼具灵活性、适应性和结构可设计性等特点,能够响应外界刺激而改变结构、形状和宏观性质,具有广阔的应用前景。本文总结了近几年复合材料柔性致动器在多刺激响应性与力学强度提高方面的研究进展,介绍了该类致动器的成型制备方法,分析了致动原理。从填料的维度出发,总结了各类填料在致动器响应速度、机械性能、多刺激响应能力方面的影响,总结了该类致动器在柔性机器人、微型医疗器械、精密传感器、折叠电子器件等方面的现状。最后,对多刺激响应型高强度复合材料致动器的发展前景进行展望,以期为设计制备具有新颖功能和更有挑战性的致动器提供借鉴和参考。

摘要：软体致动器能够响应外部刺激而产生形变,在生物医药、机器人等多个领域已经得到应用。然而,现有的多数软致动器仅限于一种操作方法,无法在不同的环境条件下充分发挥作用,因此有必要开发一种可以响应多种刺激的软体致动器。因为碳基材料具有优异的光学性能、机械强度、电导率、热导率以及良好的柔韧性和稳定性,在致动器领域具有广阔的应用前景。本研究通过简单的工艺过程,开发了一种形状可设计的多响应致动器,该致动器能够在三种不同的刺激(电、湿度和红外光)下发生形变,从而将其他形式的能量转化为机械能,在柔性开关、人造肌肉、软机器人和环境监测等领域具有较大的应用潜力。

摘要：设计合成了3-芳基-2-腈基丙烯酰胺类有机发光小分子2-氰基-3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯酰胺(CDMPA)。经研究发现,CDMPA化合物具有明显的压致变色和酸致变色现象。在外力刺激下,化合物CDMPA荧光最大发射峰发生20 nm的红移,经过加热或蒸汽处理后可恢复初始状态。对样品研磨前后粉末的X射线衍射图谱及荧光寿命衰减曲线进行测试分析得出,CDMPA压致变色现象归因于分子构型由晶态到无定形态的转化。另外,在酸刺激下CDMPA发光颜色由蓝光红移至黄光,最大发射波长红移33 nm。经过二甲基甲酰胺(DMF)处理后可恢复到初始状态。由测试得到的红外光谱及分子轨道理论计算推测,酸致变色现象是由氨基取代基的质子化影响了CDMPA前线分子轨道引起的。本研究可使人们深入了解这种类型材料的多刺激响应发光机制,且显著的颜色变化性能使CDMPA在传感器和检测装置方面具有潜在的应用前景。