方柱状IPMC制备与驱动性能的研究

霍凯^1,2，何青松^3,2，尹国校^3,2，徐显锐^1,2，于敏^3,2

1. 南京航空航天大学航天学院2. 江苏省仿生功能材料重点实验室3. 南京航空航天大学机电学院仿生结构与材料防护研究所

摘 要：离子型聚合物金属复合物（ionic polymer-metal composites, IPMC）是一种离子型电致动聚合物材料,具有尺寸小、质量轻、驱动电压低、形变量大以及生物兼容性好等众多优点。但传统片状IPMC只能在单一方向上运动的缺点,极大地限制了IPMC的应用。因此,通过溶液浇铸和化学镀的方法制备出一种可实现多自由度运动的方柱状IPMC,并对其表面电极进行了SEM观测和驱动性能表征分析。通过对比方柱状IPMC在正弦、方波和直流电压信号下的末端位移和输出力变化情况,发现方柱状IPMC在这3种电压信号驱动下均具有较好的驱动性能,且在直流电压信号下末端位移和输出力最大。通过对方柱状IPMC在不同运动方向的测试结果进行对比分析,探究了方柱状IPMC在介入式手术导管导向装置上应用的可行性。

关键词：方柱状IPMC;制备;位移;输出力;导向装置;