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能吸、能动、能切!西工大院士团队研发新型智能材料

发布日期:2026/3/18 21:15:19

浏览次数: 点赞数: 收藏数: 关注数: 【赞一个】    【举报】    【收藏】    【关注】 能吸、能动、能切!西工大院士团队研发新型智能材料一块材料能做什么?

在大多数人印象里,材料是“被动”的——钢铁承重、塑料绝缘、橡胶密封……

但如果告诉你,有一种新材料,给它通上电,它就能自己变形、能牢牢吸附物体,还能精准操控液滴,你会不会觉得,有点像科幻电影里的设定?

最近,由西北工业大学张卫红院士团队和香港城市大学组成的的联合团队,把这个“设定”变成了现实。

通过在介电弹性体材料中加入极性小分子添加剂,团队成功研发出一种名为“电活性界面增强介电弹性体”(EIEDE)的新型智能材料,实现了大应变驱动、强电吸附和可控电润湿效应的集成。

简单说,这款新型材料能“动”、能“吸”,还能“玩转液滴”,将为软体机器人、先进制造和微流控技术等领域带来革命性的应用前景。

打破“单一模式”的限制

电活性聚合物是一类能够在电场作用下产生大幅度形变的智能材料,分为离子型和电子型。

作为电子型电活性聚合物的代表,介电弹性体已广泛应用于人工肌肉、仿生机器人、可穿戴智能设备等核心场景。

以往,对这类智能材料(介电弹性体)的研究,大都集中在它的“本征特性”上——也就是材料自己在电场下如何伸缩变形。

这严重低估了介电弹性体的应用前景和发展潜力!

因为材料真正厉害的地方,在于它如何和外界互动——比如能不能牢牢抓住东西?能不能操控液体?这些“界面相互作用”才是解锁它潜力的关键。

这次,团队创新性地在材料中加入了一种特殊的“极性小分子添加剂”,成功激活了材料的“社交能力”。

488倍!它让“抓得住”有了新定义

想象一下,一块柔软的“电子皮肤”,不仅能变形,还能产生惊人的抓力。

实验人员让它和传统材料(P7670)进行了一场“吸力大比拼”。结果形成了鲜明对比:在一块金属网电极上,EIEDE材料的吸附强度达到了31.75 kPa,是传统材料的488倍!

这意味着什么?它不仅能把平整的表面吸得牢牢的,就连坑坑洼洼的金属片、镂空的金属网,甚至细细的金属丝,它都能一把“抓”住!

这项技术,直接打破了传统吸附装置的局限。未来,爬墙机器人可以轻松吸附在粗糙的金属表面上进行检修;工业机械臂可以无损抓取各种形状不规则的精密零件——这为机器人技术和先进制造打开了一扇全新的大门。