近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)柔性電子與熱管理課題組與中國航天科技集團(tuán)西安微電子技術(shù)研究所和澳大利亞新南威爾士大學(xué)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(yīng)的特點(diǎn)，共同研制了基于石墨烯納米片的超薄型柔性機(jī)械手（驅(qū)動器）。該柔性機(jī)械手（驅(qū)動器）的厚度小于0.2mm，具有雙層結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)低電壓驅(qū)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(shí)現(xiàn)物質(zhì)抓取和舉起等動作。該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)在于：1）通過界面工程實(shí)現(xiàn)了石墨烯納米片在復(fù)合膜中的取向分布，從而讓復(fù)合膜具有了良好的導(dǎo)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(xì)控制實(shí)現(xiàn)柔性驅(qū)動器的定量彎曲；3）加工工藝簡單、高效，可規(guī)?；a(chǎn)。

相關(guān)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(qū)動器的制備工藝圖

圖2. 柔性驅(qū)動器復(fù)合膜的顯微結(jié)構(gòu)示意圖和SEM照片

圖3 柔性驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)和性能表征（a）結(jié)構(gòu)示意圖和彎曲機(jī)理；（b）雙層結(jié)構(gòu)的室溫照片和（c）高溫下的彎曲（d）驅(qū)動器電熱回路結(jié)構(gòu)圖和（e）實(shí)物圖、（f）彎曲圖；（g、h）雙層結(jié)構(gòu)良好的柔性；（i、j）驅(qū)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

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