生物凝胶仿生人工肌肉

图书标准信息

• 作者 孙壮志、赵刚 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-10
• 版次 1
• ISBN 9787030728999
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 178页
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

生物经过长久进化，优化出各种各样的形态、结构、材质和功能特征，学习与模拟生物耦合化的作用特征与行为机制是当前仿生领域发展的新趋势。生物凝胶仿生人工肌肉能够感知、判断、处理外部刺激，是一种典型的智能材料，对现代高技术新材料的发展意义重大。《生物凝胶仿生人工肌肉》共5章，重点介绍离子凝胶仿生人工肌肉的发展与特点，研究不同种类生物质基仿生人工肌肉的基础制备、失效机制、偏转机理、性能特征及提升改善，讨论摩擦纳米发电机的相关性能和生物启发性离子仿生人工肌肉制备及应用，为柔性微驱动与传感等领域提供重要技术支持。

【目录】

目录 

前言 

第1章 绪论 1 

1.1 离子凝胶仿生人工肌肉的研究现状 1 

1.1.1 碳纳米管类人工肌肉的研究 2 

1.1.2 石墨烯类人工肌肉的研究 7 

1.2 离子凝胶仿生人工肌肉的优化改性研究现状 11 

1.2.1 聚合物组成的研究 11 

1.2.2 离子电解质的研究 15 

1.2.3 聚合物交联方法的研究 18 

参考文献 22 

第2章 壳聚糖基仿生人工肌肉 29 

2.1 稀酸溶液类仿生人工肌肉的驱动性能研究 29 

2.1.1 离子液体类与稀酸溶液类的驱动性能对比分析 29 

2.1.2 不同离子电解质溶液下的驱动性能改善机理研究 33 

2.2 生物交联方法对壳聚糖基电驱动器驱动性能的影响研究 38 

2.2.1 京尼平交联壳聚糖的实验条件与交联方法 39 

2.2.2 聚合物交联电解质层条件下的驱动性能分析 41 

2.2.3 交联状态下的驱动性能改善机理研究 46 

2.3 离子运动诱发的偏转机理研究 56 

参考文献 60 

第3章 纤维素基仿生人工肌肉 62 

3.1 制备工艺与驱动机理研究 62 

3.1.1 溶解与驱动机理 63 

3.1.2 仿生人工肌肉的制备工艺流程 64 

3.2 离子电解质层的工艺因素对驱动性能影响研究 65 

3.2.1 不同离子液体溶解效果研究 65 

3.2.2 增塑工艺因素的处理效果研究 75 

3.2.3 电解质层厚因素的影响效果研究 85 

3.2.4 多孔导电结构的作用效果研究 97 

3.3 纳米高导电复合电极层对性能的改善效果研究 110 

3.3.1 不同MWCNT与RGO掺杂的高导电复合电极研究 110 

3.3.2 不同PANI掺杂的高导电复合电极研究 121 

参考文献 138 

第4章 纳米基摩擦纳米发电机性能研究 140 

4.1 基于纤维素的摩擦纳米发电机制备工艺与机理研究 140 

4.1.1 驱动机理 140 

4.1.2 制备工艺 142 

4.2 基于纤维素的摩擦纳米发电机性能测试及分析 143 

4.2.1 表征数据分析 143 

4.2.2 电化学性能分析 149 

4.3 本章小结 154 

参考文献 155 

第5章 生物启发的离子凝胶仿生人工肌肉 157 

5.1 离子凝胶仿生人工肌肉的制备工艺 157 

5.1.1 实验材料 157 

5.1.2 再生纤维素电解质膜的制备 157 

5.1.3 MWCNT/壳聚糖电极膜的制备及驱动器的组装 158 

5.2 实验测试与分析方法介绍 158 

5.2.1 测试条件 158 

5.2.2 相关公式 158 

5.3 离子凝胶仿生人工肌肉性能分析 159 

5.3.1 微观特性与表征分析 159 

5.3.2 电化学特性分析 162 

5.3.3 力学性能分析 172 

5.3.4 电机械性能分析 174 

5.4 本章小结 177 

参考文献 177