摘要
电活性聚合物是一种在电场作用下能够改变自身形态及尺寸的智能材料。随着其性能的提高，电活性聚合物在人工肌肉领域的应用也越来越广泛。电活性聚合物按致动机理的分类方法可以分为电子型聚合物和离子型聚合物。针对传统离子凝胶电驱动器的聚合物与交联剂存在毒性大、生物兼容性差、成本高昂等问题，本文采用海藻酸钠作为聚合物制造海藻酸钙凝胶电驱动器，确定海藻酸钙凝胶电驱动器的制备工艺;阐明生物凝胶电驱动器偏转机理;通过生物交联方法对电活性聚合物进行交联，研究交联时不同影响因素对海藻酸钙凝胶电驱动器响应性能的影响规律。 通过实验测试不同CaCl2浓度、海藻酸钙凝胶膜厚度对驱动器的响应性能的影响规律。随着CaCl2浓度的增加，海藻酸钙凝胶电驱动器偏转位移随之增加，达到一定浓度0.9g/L时偏转位移最大，随后偏转位移减小，过凝胶浓度1.0g/L反应制备的电驱动器偏转位移最小，响应速度变化规律和偏转位移变化规律一致。随着增塑剂甘油浓度的增加，海藻酸钙凝胶电驱动器的偏转位移逐渐变小，加入0.67％的甘油效果最好，不加甘油的电驱动器偏转位移稍微小，响应速度大，加入0.67％甘油制备电驱动器偏转位移最大，响应速度慢，综合比较不加甘油的电驱动器最好。 实验海藻酸钙凝胶电驱动器尺寸比、增塑剂甘油及外加电压大小对响应性能的影响规律。驱动器的宽度尺寸对驱动器的响应性能测试不会造成影响。致动膜厚度是0307mm和电极膜厚度是0.327mm制备的海藻酸钙凝胶电驱动器响应性能最好。外加电压3V时，偏转位移在一定时间内逐渐增加，之后达到稳定状态，响应速度较快。 不同测试条件下的震颤现象及变化规律，研究结果表明，海藻酸钙凝胶电驱动器通电测试都出现震颤行为。在偏转位移随时间增大时，出现的震颤行为较少，达到平衡状态后，出现的震颤行为变多。阐述震颤行为机理，依此调控抑制震颤行为的发生。
NETL