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专利号: 2023110882549
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器,包括细条、片状的纤维素纳米晶须‑离子液体离子型电活性驱动器以及连接在该驱动器长度方向一侧的金属电极,其特征在于:该驱动器的正反两个面分别制作有两条槽沟,所述两条槽沟相互间隔距离布置并且该槽沟的沟底延伸至该驱动器中的纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜,两个槽沟还环绕在除金属电极一侧之外的其余三侧边缘并且贯通金属电极一侧的边沿,从而在所述驱动器外围的三个方向形成各自独立的屏蔽电极以及传感器。

2.根据权利要求2所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器,其特征在于:所述槽沟在驱动器的正反两个面相互对应布置。

3.权利要求1所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,按照如下步骤进行:

1)制备纤维素纳米晶须离子型电活性驱动器;

2)制备纤维素纳米晶须离子型电活性驱动器图案化电极;

2.1)将纤维素纳米晶须离子型电活性驱动器放至准分子激光器内;

2.2)输入构图,设置准分子激光器的激光脉冲能量和重复频率;

2.3)通过实施脉冲准分子激光器来蒸发驱动器的电极,以此制备对应形状的电极;

2.4)将图案化后的纤维素纳米晶须离子型电活性驱动器置于室温下进行冷却,并检查其图案是否合规,最终得到纤维素纳米晶须图案化电极驱动器。

4.根据权利要求3所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征在于:所述步骤2.2)中,KrF准分子激光器脉冲能量为9~11mJ;使用的激光脉冲频率设置为

7~10Hz。

5.根据权利要求4所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征‑1在于:所述步骤2.2)中,构图过程中的驱动器工作台以0.2mm s 的恒定速度移动。

6.根据权利要求5所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征在于:所述步骤1)制备纤维素纳米晶须离子型电活性驱动器,按以下步骤进行:(1)制备纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜

(1.1)将离子液体、纤维素纳米晶须悬浊液与去离子水混合,室温下搅拌,超声处理,得到稳定均匀的纤维素纳米晶须‑离子液体分散体;

(1.2)在真空下去除纤维素纳米晶须‑离子液体分散体中的气泡;

(1.3)将去完气泡的分散体倒入模具中,在真空干燥箱中干燥,获得纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜;

2)制备纤维素纳米晶须‑离子液体离子型电活性驱动器

(2.1)将制备好的纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜裁剪成细条状;

(2.2)将细条状纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜浸入PEDOT:PSS溶液中,反复多次,充分附着;

(2.3)将附着PEDOT:PSS溶液纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜置于真空干燥箱中内初步干燥;

(2.4)将初步干燥纤维素纳米晶须‑离子液体生物复合膜置于室温下进行充分干燥;然后按照常规方法设置金属电极,最终得到纤维素纳米晶须‑离子液体离子型电活性驱动器。

7.根据权利要求6所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征在于:步骤(1.1)中,纤维素纳米晶须悬浊液浓度为6.6~7.00wt%,离子液体采用浓度为

98%的1‑乙基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐溶液;

步骤(1.1)中,纤维素纳米晶须悬浊液、离子液体、去离子水的重量份比例为15~16:

0.5~0.6:40~50,混合温度为20~30℃;

步骤(1.1)中室温下搅拌的时间为4~6h;

步骤(1.1)的超声处理中,超声波震荡的功率为50W,处理时间为5~15min。

8.根据权利要求7所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征在于:步骤(1.2)中,真空去除气泡的过程在真空干燥箱中进行,并且真空干燥箱抽真空的过程为3~5次连续进行,每次间隔5min,每次10~15min;

步骤(1.2)中,真空干燥箱中的干燥温度为55~65℃,干燥时间为4~6h。

9.根据权利要求4所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征在于:步骤(2.1)中,所述复合膜裁剪成细条状为10mm×40mm;

步骤(2.2)中,所述的PEDOT:PSS溶液中,PEDOT是3,4‑乙烯二氧噻吩单体的聚合物,PSS是藻酸以酯钠,PEDOT与PSS的重量份比例为6:8,溶剂为去离子水,溶液浓度1.3%‑2.0%,浸入时长5~10min,重复5~7次。

10.根据权利要求9所述的自感应的纤维素纳米晶须基柔性驱动器的制备方法,其特征在于:步骤(2.3)中,真空干燥箱中的干燥温度为45~55℃,干燥时间为4~6h;

步骤(2.4)中,室温下干燥的时间为4~6h。