Muscle artificiel composite en fibres MXene haute performance

Yuan Liu ,  

Xiao-jun Kuang ,  

Yong Zuo ,  

Tian-zhu Zhou ,  

Qun-feng Cheng ,  

摘要

Les muscles artificiels en fibres traditionnels transforment principalement l'expansion volumique du matériau en mouvement axial via un processus de torsion, mais présentent généralement des problèmes de complexité de fabrication, une faible densité énergétique et une réponse lente. Pour surmonter ces limitations, le développement de nouveaux matériaux fibreux haute performance capables de fonctionner sans torsion est devenu une direction de recherche importante dans le domaine des actionneurs flexibles. Sur cette base, notre groupe de recherche et d'autres ont systématiquement décrit la conception structurelle, les méthodes de fabrication et le mécanisme d'action de muscles artificiels composites en fibres (MFAMs) composés de nanosheets de carbure de titane (Ti3C2Tx) (MXene) orientées radialement et de nanofibres de cellulose (CNFs). En construisant des MFAMs avec une orientation radiale des nanosheets MXene, un mécanisme d'alignement radial du réseau diais hydrogène a été établi, dépassant ainsi les limites des muscles artificiels traditionnels basés sur la torsion pour l'activation. Ce travail présente d'abord le contexte du développement des méthodes de fabrication des muscles artificiels et de leurs modes d'activation, puis met en lumière la conception structurelle des MFAMs, leurs réponses multi-stimuli et leurs applications potentielles, et se conclut par un résumé et des perspectives pour les futures recherches sur les muscles artificiels.

关键词

nanosheets MXene; fibres composites; orientation radiale; réseau de liaisons hydrogène; muscle artificiel

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