Adaptive nanotube networks enabling omnidirectionally deformable electro-driven liquid crystal elastomers towards artificial muscles

弹性体 材料科学 人工肌肉 纳米管 液晶 纳米技术 Crystal(编程语言) 复合材料 碳纳米管 光电子学 计算机科学 人工智能 执行机构 程序设计语言
作者
Jiao Wang,Hao Zhou,Yangyang Fan,Wenhao Hou,Tonghui Zhao,Zhiming Hu,Enzheng Shi,Jiu‐an Lv
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:11 (8): 1877-1888 被引量:16
标识
DOI:10.1039/d4mh00107a
摘要

Artificial muscles that can convert electrical energy into mechanical energy promise broad scientific and technological applications. However, existing electro-driven artificial muscles have been plagued with problems that hinder their practical applications: large electro-mechanical attenuation during deformation, high-driving voltages, small actuation strain, and low power density. Here, we design and create novel electro-thermal-driven artificial muscles rationally composited by hierarchically structured carbon nanotube (HS-CNT) networks and liquid crystal elastomers (LCEs), which possess adaptive sandwiched nanotube networks with angulated-scissor-like microstructures, thus effectively addressing above problems. These HS-CNT/LCE artificial muscles demonstrate not only large strain (>40%), but also remarkable conductive robustness (R/R0 < 1.03 under actuation), excellent Joule heating efficiency (≈ 233 °C at 4 V), and high load-bearing capacity (R/R0 < 1.15 at 4000 times its weight loaded). In addition, our artificial muscles exhibit real-muscle-like morphing intelligence that enables preventing mechanical damage in response to excessively heavyweight loading. These high-performance artificial muscles uniquely combining omnidirectional stretchability, robust electrothermal actuation, low driving voltage, and powerful mechanical output would exert significant technological impacts on engineering applications such as soft robotics and wearable flexible electronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
key完成签到,获得积分10
1秒前
暗栀完成签到,获得积分10
1秒前
cpx完成签到 ,获得积分10
1秒前
vanliu完成签到,获得积分10
1秒前
magicjerry完成签到,获得积分10
2秒前
paperget完成签到,获得积分10
2秒前
zhang568完成签到 ,获得积分10
3秒前
yy爱科研完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
生动的保温杯完成签到,获得积分10
8秒前
张琴完成签到 ,获得积分10
9秒前
Zoey完成签到,获得积分10
10秒前
甜甜圈完成签到,获得积分10
10秒前
一切顺利完成签到 ,获得积分10
11秒前
幸福的襄发布了新的文献求助10
12秒前
cy8971完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
顾闭月完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
墨染完成签到 ,获得积分10
16秒前
傻傻的之卉完成签到,获得积分10
17秒前
001完成签到,获得积分10
18秒前
研友_5Zl9D8完成签到,获得积分10
18秒前
wp4605完成签到,获得积分10
18秒前
燕燕完成签到,获得积分10
19秒前
牛马完成签到,获得积分10
19秒前
gz发布了新的文献求助10
19秒前
Chris完成签到 ,获得积分10
19秒前
多余完成签到,获得积分10
19秒前
张晓芮完成签到 ,获得积分10
20秒前
天青色等烟雨完成签到,获得积分10
20秒前
xuli21315完成签到 ,获得积分0
20秒前
沉默的雪枫应助vv采纳,获得10
22秒前
韶可愁完成签到,获得积分10
23秒前
海心完成签到,获得积分10
23秒前
完美世界应助001采纳,获得10
23秒前
玺月洛离完成签到,获得积分10
24秒前
jzmulyl完成签到,获得积分10
25秒前
我爱科研发布了新的文献求助10
25秒前
xiong完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879654
关于积分的说明 18757915
捐赠科研通 6938123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201148
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2176982