eiede:电活性界面增强介电弹性体

中国西北工业大学张卫红院士的团队,还有香港城市大学的赵勇、刘磊和冯丽组成的联合小组,最近弄出了一种很厉害的材料,名字叫“电活性界面增强介电弹性体”,简称EIEDE。这玩意儿能干不少事,不光能动,还能吸东西,甚至能玩点液滴操控的把戏。电活性聚合物这种东西,在电场下能有很大的变形。EIEDE属于电子型的,以前大家主要是研究它怎么自己变形,但这次团队在材料里加了一种特别的添加剂,让它有了新本事。 他们给这种新材料做了个实验,对比了一下它和老材料P7670。结果发现,在一个金属网上,EIEDE的吸附力特别强,达到了31.75千帕斯卡,比老材料厉害多了,足足是它的488倍。这就意味着它不光能贴平的表面,就算是坑坑洼洼的金属片或者是细金属丝,都能牢牢抓住。以后像爬墙的机器人就能用它来检修了。还有那些工业机械臂也能用它去抓不规则形状的零件。 除了吸附力强,EIEDE对水的反应也很特别。当水滴落在它的正极时,它本来是排斥水的状态(接触角有83.15度),但立马就变得特别亲水(接触角只有9.92度),水滴就像摊成一张薄饼。反过来,如果水滴碰到负极就会变得特别怕水,“回缩”起来。利用这两种状态的差异,团队还能用电场和电极形状把一个大水滴剪成几个小的。 这种材料的本事还不止这些。研究人员发现通过电场开关就能控制液滴的铺展程度。他们还做了一个装置,施加电压时能吸附住液滴,撤掉电压就放下来。更神奇的是还能把液滴切割得很精确。把这些功能组合起来后还能同时锚定好几个液滴并移动它们。 这研究彻底改变了我们对智能材料的看法。以前材料只是被动的部件,现在变成了个“全能型选手”,既能像肌肉一样驱动动作,又能像手一样吸附东西,还能像指尖一样操控液体。这种新材料为软体机器人、先进制造和微流控技术等领域打开了大门。这项研究成果已经发表在《科学进展》(Science Advances)上了。