高极化性小分子掺杂增强硅橡胶介电弹性体的力学与驱动性能

来自国内的研究人员通过将高极化性丙烯腈和3,7-二甲基-6-辛烯腈引入硅橡胶，开发了一种新型介电弹性体。该材料弹性模量降至0.53 MPa，电机械灵敏度提升至未改性硅橡胶的17.36倍，在35.3 kV/mm电场下驱动应变达13.19%，为低驱动电压、高应变柔性器件提供了新方案。

　　

通过简单的反应共混方法，将具有高极化性的丙烯腈和3,7-二甲基-6-辛烯腈分别引入硅橡胶体系，制备出兼具优异力学与电机械性能的介电弹性体（Dielectric Elastomers, DE）。实验结果表明，材料的力学与电机械性能得到协同增强：弹性模量显著降低至0.53 MPa，最大电机械灵敏度达到未改性硅橡胶的17.36倍。在35.3 kV/mm电场强度下，无应力薄膜的最大驱动应变可达13.19%，相当于普通硅橡胶的599%。这一研究为开发适用于低驱动电压、低弹性模量和高驱动应变的新型介电弹性体提供了创新思路，在人工肌肉（Artificial Muscles）、柔性机器人（Flexible Robots）和可穿戴设备（Wearable Devices）等领域具有重要应用潜力。