成果简介

南京航空航天大学KaiXiang等研究人员在《JMaterSci:MaterElectron》期刊发表名为“Thehighlystableair-workingelectro-activeionicpolymeractuatorbasedonnitrogen-dopedgrapheneaerogelflexibleelectrode”的论文，研究使用掺氮石墨烯气凝胶（3DN-GA）制备了新型电活性聚合物(EAP)致动器。此外，通过改变原料配比，获得了一系列不同氮含量的3DN-GA。详细研究了氮含量对驱动性能的影响。进一步研究了3DN-GA电极材料用量对执行器执行性能的影响。这种类型的3DN-GA致动器尚未见报道。

图文导读

图1、掺氮石墨烯气凝胶制备流程

图2、GO和不同3DN-GA(x)的XRD图

图3、a、b）3DN-GA(1)的SEM图像。c、d）3DN-GA(2)的SEM图像。e、f)3DN-GA(3)的SEM图像。g,h)3DN-GA(41)的SEM图像

图4、具有3DN-GA电极的电活性离子聚合物致动器的示意图和横截面SEM图片

图5、不同3DN-GA(x)和3DGA致动器在3V和0.1Hz下的电致位移曲线

小结

综上所述，首次使用新型3D掺氮石墨烯气凝胶软电极开发了软EAIP致动器。本文，研究了氮掺杂量和电极材料量对3DN-GA致动器的驱动性能的影响。3DN-GA(3)的含氮量较高，比表面积较大，3DN-GA(3)作动器的作动性能最好。此外，随着电极材料消耗的增加，3DN-GA(3)执行器的执行性能先增加后降低。当电极材料用量为2mg时，3DN-GA(3)执行器的执行性能最好（3V下0.1Hz下为11.8mm）。3DN-GA致动器表现出很高的致动性能，例如低于3V的低致动电压，11.8mm的大电致位移和6小时循环空气工作耐久性。因此，这种3DN-GA执行器将在软机器人和智能设备中具有巨大的应用潜力。

文献：

Xiang,K.,Chen,T.Wang,Y.Thehighlystableair-workingelectro-activeionicpolymeractuatorbasedonnitrogen-dopedgrapheneaerogelflexibleelectrode.

DOI：

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