Tunable Actuation of Humidity-Driven Artificial Muscles via Graphene Nanofillers

执行机构 材料科学 湿度 人工肌肉 弯曲 相对湿度 石墨烯 色散(光学) 复合材料 纳米技术 计算机科学 热力学 光学 物理 人工智能
作者
Sevketcan Sarikaya,Frank Gardea,Hannah Strong,Jeffrey T. Auletta,David M. Mackie,Mohammad Naraghi
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (12): 8803-8811 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsapm.2c01107
摘要

Humidity-responsive soft actuators can be driven by external stimuli and provide biomimetic environmental adaptations. Here, we report a humidity-responsive axial soft actuator of sulfonated polyether ether ketone which shows greatly tailorable actuation performance upon embedding graphene nanoplatelets (GNPs). Analysis of the experimental data shows that adding only 0.5 wt % GNP increases the actuation by 50% and provides a maximum actuation stroke of 24% and work capacity of 230 J/kg. In addition, 0.5 wt % GNP facilitates faster actuation, with significantly enhanced rates of both contraction and expansion. However, the addition of 1 wt % GNP slightly decreases the actuation magnitude. The nonmonotonic actuation performance was correlated with ion exchange capacity, water uptake, and GNP dispersion. By utilizing actuation magnitude tunability via GNP, the axial actuators were converted into a walking robot stacked of two active layers consisting of fibers of the same material system. The bilayer robot demonstrated self-crawling and locomotion ability in response to humidity changes. This study shows a uniquely tunable humidity actuator that demonstrates linear and bending actuation.

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
1秒前
陶醉大侠完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Johnpick发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助玉米采纳,获得10
2秒前
小二郎应助神猪采纳,获得10
3秒前
lidayu完成签到,获得积分10
3秒前
如意果汁完成签到,获得积分20
3秒前
SciGPT应助闪闪白秋采纳,获得10
3秒前
wangjun完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
汉堡包应助青山见我采纳,获得10
4秒前
郭家乐完成签到,获得积分10
5秒前
CT发布了新的文献求助10
5秒前
满意青曼完成签到,获得积分10
8秒前
小破仁发布了新的文献求助10
8秒前
大模型应助张火火采纳,获得10
8秒前
9秒前
Witness发布了新的文献求助10
9秒前
李爱国应助项人采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.1应助道客郭采纳,获得10
10秒前
10秒前
领导范儿应助Tan采纳,获得10
11秒前
甜美的秋尽完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
铁甲小杨发布了新的文献求助10
11秒前
guess发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
leilei发布了新的文献求助30
13秒前
小徐关注了科研通微信公众号
13秒前
14秒前
15秒前
333发布了新的文献求助10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
自强不息发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小鱼鱼完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5784591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5683318
关于积分的说明 15464856
捐赠科研通 4913776
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644858
邀请新用户注册赠送积分活动 1592804
关于科研通互助平台的介绍 1547207