Mecanismo de accionamiento y estudio de accionamiento sin fuerza externa de materiales musculares artificiales preparados mediante enlaces coordinados dinámicos y entrenamiento mecánico
Este estudio utiliza metacrilato de zinc (ZDMA) y lignina para construir una red de reticulación con enlaces coordinados dinámicos en caucho EPDM ternario (etileno-propileno-dieno), y utiliza entrenamiento mecánico para promover la ruptura y reconstrucción de enlaces coordinados en el material, logrando preparar exitosamente un material muscular artificial biomimético de alta performance lignina/EPDM, y estudia sistemáticamente su mecanismo de accionamiento y desempeño sin fuerza externa. Los resultados muestran que el entrenamiento mecánico promueve la ruptura y reconstrucción de enlaces coordinados dinámicos, estabilizando eficazmente la estructura de orientación de la red de cadenas moleculares. Esta estructura orientada otorga al material un esfuerzo de accionamiento de 1.5 MPa y una deformación reversible superior al 41%, al tiempo que mejora significativamente la sensibilidad de respuesta al accionamiento. Sobre esta base, mediante un resorte incorporado o el calentamiento alterno de dos materiales, se logra un accionamiento reversible bajo condiciones sin fuerzas externas, generando tensiones internas. Debido a la excelente capacidad de conversión fototérmica de la lignina, el material puede generar diferencias de tensiones internas entre la cara iluminada y la opuesta mediante un efecto fototérmico local, logrando así un accionamiento de flexión remoto sin fuerza externa. Este estudio aclara el mecanismo de mejora sinérgica del rendimiento de accionamiento mediante enlaces coordinados dinámicos y entrenamiento mecánico, proporcionando la base teórica y material para desarrollar una nueva generación de dispositivos de accionamiento inteligentes sin dependencia de fuerzas externas.
关键词
materiales musculares artificiales;lignina;entrenamiento mecánico;mecanismo de accionamiento;accionamiento sin fuerza externa