三层结构导电聚合物驱动器动态特性及其建模研究

由导电聚合物聚吡咯(PPy)制备而成的驱动器是一种离子型电活性聚合物驱动器(EAPs)。针对三层结构导电聚合物驱动器的动态特性问题,通过建立动态特性测量系统对其进行研究分析,对驱动器PPy层发生氧化还原反应过程引起膨胀收缩的机理建立了等效电路模型,并进行了验证分析。采用系统辨识频率特性方法获得了驱动器系统的高阶传递函数模型,以提高该类驱动器控制模型精度。实验结果表明,等效电路模型分析能有效描述三层结构导电聚合物驱动器的动态输入/输出特性,传递函数模型能精确有效地预测驱动器动态位移响应。

结构可控PMMA/PAN/PMMA三层核壳聚合物微球的制备与表征

采用多步无皂乳液聚合的方法合成了三层核壳结构的聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA/PAN/PMMA)聚合物微球。并通过改变单体加入量得到一系列不同结构的三层核壳微球。使用激光粒度仪、红外光谱、扫描电镜等对得到的三层微球进行表征。结果表明,制备的聚合物微球具有清晰的三层核壳结构,直径在300 nm^500nm之间;其第二层及第三层厚度可分别控制在15 nm^30 nm,40 nm^70 nm之间,较易实现了三层核壳聚合物结构的控制。

导电聚合物驱动器悬臂梁模型建立及柔性抓取装置设计（英文）

基于导电聚合物具有柔韧性好、驱动电压低、能耗小等特性,采用自制的多层弯曲型导电聚合物驱动器搭建实验系统,依据等效悬臂梁理论建立驱动器力学模型。通过测量驱动器的弯曲变形量建立偏转位移与电压、长度的函数关系式,并且计算出等效均布载荷值。实验结果表明,驱动器偏转位移与电压、长度成线性关系;当驱动电压达到1.0 V时,驱动器偏转速度趋于稳定,且偏转效果最佳。为改善普通微操作装置结构复杂、能耗大的缺点,采用导电聚合物智能材料设计并制作出微型手爪制动器,最后验证了手爪可稳定抓起0.011 1 g左右的重物。

基于梁理论的导电聚合物驱动器等效模型及实验验证（英文）

导电聚合物因具有能耗小、质轻、柔韧性好等优异特性,在生物机器人和生物医学设备中具有广泛的应用前景。针对多层弯曲型聚吡咯导电聚合物驱动器搭建的实验系统,依据等效悬臂梁理论建立驱动器力学模型。测量驱动器施加0~1 V低电压时的基体弯曲变形量,通过研究驱动器的弯曲位移与电压、力与电压的关系,建立电压与等效均布载荷的函数关系式。实验结果表明,电压与垂直方向位移成线性关系,当电压为1 V时偏转位移可达到驱动器长度的一半,并且得出电压与应变的比例因子。最后,通过驱动器举起约为5倍自身重量的重物移动2.71 mm,验证了驱动器顶端可以承受力。

导电聚合物基复合吸波材料的研究进展

阐述了导电聚合物与其他材料复合制备吸波材料的科学性和必要性,总结了近年来导电聚合物在电磁防护材料领域的研究进展。重点概述了二元、多元及多层结构的导电聚合物基复合吸波材料,并对这三类材料的制备工艺、形貌结构和吸波性能进行介绍。着重强调了导电聚合物组分的引入可一定程度上增强材料的介电损耗与电阻损耗,调控材料电磁参数,改善材料阻抗匹配程度,对于材料吸波性能的提升具有重要作用。未来,导电聚合物基复合吸波材料将着眼于提高材料的环境适应性,降低制备工艺复杂程度,并向红外微波兼容吸收方向发展。

新型三层共挤复合导电薄膜

在当今导电薄膜的市场中，无论是导电聚合物型，镀层型，还是共混型，都或多或少的带有一些缺点，不是性能不理想，就是成本太高，而一种新型三层共挤复合导电薄膜却能够很好地兼顾这两方面，

三层结构掺杂聚合物蓝光二极管

从1990年Burroughes等首先报道用共轭聚合物聚苯撑乙烯(PPV)实现了电注入发光以来,关于发光聚合物的研究已经取得了很大的进展.但目前报道的PPV发光材料的量子效率都不是很高,这主要是PPV提纯很困难,某些不易除去的杂质造成了激子的淬灭.另外共轭聚合物发光需要足够长的链长,而链长的不均一使得具有各种能级的聚合物同时存在于其聚集体中,影响了它的色纯度.

三漏CMOS磁敏器件

采用矩形结构的霍尔元件作为磁敏电路中敏感部分的硅霍尔磁敏器件已相当成熟,但磁灵敏度不大,仅约10~2V/AT.因此探讨具有高灵敏度的磁敏器件,对于工艺相当成熟的硅材料来说仍然很有意义.从硅的MOS器件来看,早先由Gallagher和Corak提出用MOS表面的反型导电层做MOS霍尔元件,曾达到10~3V/AT的灵敏度.而后由Fry和Hoey提出用双漏MOS场效应晶体管做成灵敏度达10~4V/AT的磁敏元件.由于负载电阻大,稳定性较差,Popovic和Baltes又进一步用这种晶体管做成CMOS差分放大器结构形式,得到了有同样灵敏度且较稳定的磁敏器件.

纳米中心石墨烯相变研究取得新进展

近日，国家纳米科学中心的方英课题组发展了一种新颖的，可以直接、实时观测石墨烯在聚合物中相变的方法。他们巧妙地把Pristine石墨烯夹在只有几百个纳米厚的聚合物基质中。当体系温度高于聚合物的玻璃化温度时，石墨烯开始发生卷曲，而且这种相变不可逆。更有趣的是，石墨烯还可以主动折叠成双层／三层结构，且层层之间的重叠沿表面扩展达到微米量级，拉曼光谱进一步表明层层之间有强的电子态偶合。另一方面，经过氧化的石墨烯即使在更高的温度也不发生类似反应，这表明Pristine石墨烯本身的不稳定性是相变的内因。

纳米中心石墨烯相变研究取得新进展

近日，国家纳米科学中心的方英课题组发展了一种新颖的，可以直接、实时观测石墨烯在聚合物中相变的方法。他们巧妙地把Pristine石墨烯夹心在只有几百个纳米厚的聚合物基质中。当体系温度高于聚合物的玻璃化温度时，石墨烯开始发生卷曲，而且这种相变不可逆。更有趣的是，石墨烯还可以主动折叠成双层／三层结构，且层层之间的重叠沿表面扩展达到微米量级，

碳纳米管薄膜的柔性储能器件研究取得进展

碳纳米管薄膜具有高导电性和多孔结构,可以直接作为超级电容器的电极材料,但是由于碳纳米管薄膜中的碳纳米管一般是以管束的形式存在,管束内部空隙尺寸在0.4 nm以下,电解液离子根本无法进入管束内部的空隙,因此管束内部碳纳米管的表面对双电层电容没有贡献,致使其有效比表面积大大减小,比电容较小。

夹在聚合物基质内的石墨烯相变实时研究

石墨烯是由单层原子构成的平面二维晶体，因其呈现出优越的电学和机械性能而受到广泛关注。但因石墨烯表面往往存在纳米级缺陷而可在一定条件下失稳和发生相变，石墨烯稳定性的研究具有重要意义。国家纳米科学中心方英研究小组对夹于均匀聚合物基质中的纯石墨烯及其相变进行了实时研究。他们发现，当温度高于聚合物玻璃化温度时，石墨烯膜开始发生不可逆的卷曲和折叠。从石墨烯边缘开始卷曲形成管状结构并沿表面继续卷曲下去。单层可以折叠成两层或三层结构，层间的重叠沿膜表面延伸，可达到微米尺寸。此外，氧化的石墨烯即使在更高的温度下也不具备这种活性，表明纯石墨烯内在的热不稳定性是这种卷曲转变的原因。

著名厂商发布栏

三层结构以解困境 Edwards 女士现任美国BEA系统有限公司(BEA Systens Inc.)的产品计划与战略副总裁,也是著名的畅销书作者。她引述Standish Group的研究报告指出,单在1996年,美国企业所进行的软件开发项目中,多达53％以失败告终,所造成损失高达1450亿美元。日前,Edwards女士与学界权威Robert Orfali先生在京举行了“BEA系统有限公司企业中间件技术媒体论坛”,并向与会者介绍了三层客户机/服务器应用系统结构。目前,这一结构越来越受到全球软件开发人员的青睐,正在迅速成为未来应用系统的典范结构。 Edwards女士及Orfali先生深入分析了由全球8大跨国公司设计、实施并使用的超大型三层结构应用系统,其中包括AT&T、PeopleSoft、Wells Fargo Bank及英国劳工局的三层结构应用系统。

抗静电的白色复合长丝

日本仓敷人丝公司开发了一种白色抗静电酯长丝,可用于制服和工作服,这种特殊的复合长丝具有三层结构:在长丝中心是高密度的碳纤维内芯;周围是一种混合大量特殊陶瓷粉末的聚合物,具有屏蔽作用;外层是正规的聚酯聚合物。其屏蔽层重量轻,可防止内芯的碳黑影响外层的颜色。

柔性衬底沉积AZO/Ag/AZO透明导电薄膜及其光电性能研究

为了满足透明导电薄膜轻便、可折叠、高分辨率及快速响应的需求,在AZO单层透明导电薄膜研究基础上,尝试在柔性PET衬底上制备AZO/Ag/AZO三层透明导电薄膜。先利用光学薄膜设计软件对膜系进行设计优化,再参照此优化值制备研究不同AZO、Ag层对AZO/Ag/AZO薄膜光电性能的影响。通过合理的实验设计与对比,发现在柔性PET衬底上制备的三层AZO薄膜与在硬质衬底上制备的薄膜光电性能相当,且当三层AZO/Ag/AZO薄膜中AZO层厚度在40~45nm,Ag层厚度8nm时,在可见光波段的透过率高达到92%,电阻率低至4.0×10^(-5)Ω·cm,透明导电薄膜的品质因子最高为12.6×10^(-2)Ω^(-1)。得到的AZO/Ag/AZO三层透明导电薄膜具有与常见的ITO薄膜相比拟的性能。