Electro-thermally driven flexible robot arms based on stacking-controlled graphite nanocomposites

材料科学 石墨 执行机构 纳米复合材料 复合材料 电压 聚酰亚胺 制作 电极 弯曲 复合数 堆积 热膨胀 光电子学 纳米技术 图层(电子) 计算机科学 电气工程 工程类 物理 病理 物理化学 人工智能 医学 化学 核磁共振 替代医学
作者
Yu Wang,Kui Li,Xiaoguang Li,Hongxin Cui,Guanqi Liu,Hongbo Xü,Xin Wu,Yao Wang,Bo Zhong,Xiaoxiao Huang,Huatao Wang,Tom Wu
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:152: 873-881 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2019.06.075
摘要

Abstract It stands as a huge technological challenge to develop flexible actuators with low driving voltage and cost-effective fabrication process. Here, we report a soft actuator based on polyimide (PI) film with a layer of graphite nanoplates (GNs) and sodium carboxymethyl cellulose (CMC) nanocomposite. The GN/CMC composite is anisotropic low-cost nanocomposites composed of stacking-controlled GNs and CMC. The GN/PI bi-layers exhibit premier bending capability due to the large difference in coefficient of thermal expansion (CTE) between GN and PI. The deformation of such heterogeneous bilayers can be accurately controlled by external voltages that produce the desired thermal gradient. GNs have unique merits as flexible electrodes for soft actuators: they are stable, inexpensive, with ultra-low CTE; their composites are highly oriented in surfactant-directed synthesis, resulting in low resistance (10–40 mΩ cm) and enabling low-voltage operation. We demonstrate prototypical architectures including GN-Fingers, Robot-Hands and Octopus-Arms. They can be reversibly bent up to 270° with low driving voltages of 3–48 V, and the maximum bending curvature can reach 2.2 cm−1. Moreover, GN-based Robot-Hands and Octopus-Arms can grasp and release objects, and GN-Arrays can lift objects, underscoring the potential of GN-based soft actuators.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Sudon完成签到 ,获得积分10
1秒前
圆咕噜完成签到,获得积分10
1秒前
卡卡西发布了新的文献求助60
1秒前
2秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI5应助zjguan采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
妮夏完成签到,获得积分10
4秒前
淺沫初晴完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
科研通AI5应助拉长的菲音采纳,获得10
6秒前
牧秋妈妈完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
风云再起完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
wangfaqing942发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
9秒前
菠萝炒饭发布了新的文献求助10
9秒前
AlinaLee应助jj采纳,获得10
9秒前
11秒前
永恒常量发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
591508发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
liulian完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助方俊驰采纳,获得10
12秒前
WJ驳回了今后应助
12秒前
Invariant发布了新的文献求助10
12秒前
三七二一完成签到,获得积分10
12秒前
Tang完成签到,获得积分10
13秒前
和平发展完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
感动的飞鸟完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 1050
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
England and the Discovery of America, 1481-1620 600
Teaching language in context (Third edition) by Derewianka, Beverly; Jones, Pauline 550
Typology of Conditional Constructions 500
Facharztprüfung Kardiologie 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3587507
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3156173
关于积分的说明 9509422
捐赠科研通 2858926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1571197
邀请新用户注册赠送积分活动 736769
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 721955