烯碳材料在人工肌肉领域的应用进展

摘要：

随着仿生机器人、智能控制及人工智能等领域的发展,传统的机械驱动方式已无法满足相关领域对致动系统提出的柔性、高效及多源刺激响应性等要求,因此需发展新型的人工肌肉材料.以碳纳米管和石墨烯为代表的烯碳材料具有轻质、高强、高电导率和柔性等特征,在人工肌肉领域展现出了巨大的应用潜力.以烯碳材料为基元构筑宏观组装体材料,或以烯碳材料为添加相制备纳米复合材料,可在微观和宏观架起桥梁,实现烯碳材料在人工肌肉领域的应用.本文基于上述两种应用形式,综述了烯碳材料在人工肌肉领域的应用进展.首先从一维纤维和二维薄膜的烯碳人工肌肉宏观表现形态出发,介绍了既作为结构材料,又提供了响应、驱动功能的烯碳材料在人工肌肉中的应用.接着从机电性能、可编程的响应形变以及传感功能三个方向,介绍了烯碳材料作为增强赋能相在人工肌肉材料中的功能性应用.最后阐述了基于烯碳材料人工肌肉的机遇与挑战.

关键词：烯碳材料、人工肌肉、应用、结构、功能

所属期刊栏目：38

分类号：O647(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：北京分子科学国家研究中心;中国科学技术部;中国科学技术部;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1-16