近日，哈爾濱工業(yè)大學柔性電子與熱管理課題組與中國航天科技集團西安微電子技術研究所和澳大利亞新南威爾士大學合作，利用石墨烯極低的平面熱膨脹系數(shù)以及具有電熱效應的特點，共同研制了基于石墨烯納米片的超薄型柔性機械手（驅動器）。該柔性機械手（驅動器）的厚度小于0.2mm，具有雙層結構，能夠實現(xiàn)低電壓驅動彎曲，并用來制備柔性手指、柔性手掌、柔性章魚爪等器件，實現(xiàn)物質抓取和舉起等動作。該項目的創(chuàng)新點在于：1）通過界面工程實現(xiàn)了石墨烯納米片在復合膜中的取向分布，從而讓復合膜具有了良好的導電性和很小的平面膨脹系數(shù)；2）能夠通過電壓（3-48V）的精細控制實現(xiàn)柔性驅動器的定量彎曲；3）加工工藝簡單、高效，可規(guī)?；a。

相關成果發(fā)表于期刊Carbon上（Electro-thermally driven flexiblerobot arms based on stacking-controlled graphite nanocomposites, 2019, 152:873-881, https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.06.075），王華濤副教授和吳韜教授為論文的共同通訊作者。

圖1. 柔性驅動器的制備工藝圖

圖2. 柔性驅動器復合膜的顯微結構示意圖和SEM照片

圖3 柔性驅動器的結構和性能表征（a）結構示意圖和彎曲機理；（b）雙層結構的室溫照片和（c）高溫下的彎曲（d）驅動器電熱回路結構圖和（e）實物圖、（f）彎曲圖；（g、h）雙層結構良好的柔性；（i、j）驅動器彎曲圖和多次循環(huán)測試

圖4. 柔性手掌抓取物體

圖5. 柔性章魚爪抓取物體

本文來自高分子科學前沿，本文觀點不代表利特納米立場，轉載請聯(lián)系原作者。