MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-025-65228-7

Медицинская библиотека · Nature communications · 2025

Tailoring conductive nanofiller alignment for high actuation strain and output force in electroactive polymers.

Zhao Fengwan, Zhang Jie, Tian Hongmiao, Zhu Ruiyao, Sun Leyi, Dou Wencong, Chen Hansen, Ye Zuo-Guang, Yi Chenglin, Chen Xiaoming

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

An intrinsic conflict between high deformability and rigidity hinders the development of electroactive polymer (EAP)-based soft robots. Here, we employ an external electric field to align Al2O3-coated carbon nanotubes (Al2O3@CNTs) in a poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene-chlorotrifluoroethylene) (P(VDF-TrFE-CTFE)) matrix. Compared with pure P(VDF-TrFE-CTFE), the thickness strain of nanocomposites with horizontally and vertically aligned Al2O3@CNTs increases by 473% and 814%, respectively. It results in a high bending angle up to 215° for their actuator beams. Importantly, the horizontally aligned Al2O3@CNTs enhance the local stiffness via 'face-enhanced effect', yielding a high output force per unit volume (1.25 mN/mm3 at 30 V/μm). It is not only ~346% higher than pure P(VDF-TrFE-CTFE) but also higher than the reported ceramic actuators. Accordingly, the soft robots made by the designed nanocomposite actuators could climb slopes up to 52° and carry loads equivalent to eight times their body mass. Consequently, this modulating strategy develops a high-performance actuation for soft robots.

Для цитирования: Zhao Fengwan, Zhang Jie, Tian Hongmiao, Zhu Ruiyao, Sun Leyi, Dou Wencong, Chen Hansen, Ye Zuo-Guang, Yi Chenglin, Chen Xiaoming. Tailoring conductive nanofiller alignment for high actuation strain and output force in electroactive polymers.. Nature communications. 2025. DOI: 10.1038/s41467-025-65228-7.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.