액추에이터는 주변 환경의 변화에 ​​매우 민감하며 신속하고 가역적이며 제어 가능한 형태 변화를 통해 외부 자극을 시각적 변형으로 변환할 수 있으며 이는 웨어러블 기기, 전자 피부, 전자 피부 등의 분야에서 나타나고 있습니다. 마이크로로봇은 거대한 응용 가능성을 가지고 있습니다. 산화 그래핀이 물 분자의 빠른 흡착과 초고속 이동을 달성할 수 있다는 사실을 고려하여 최근 몇 년 동안 연구자들은 산화 그래핀을 활성 물질층으로 계속 사용하고 이를 물 분자에 대한 다른 불활성 물질층과 결합하여 제조해 왔습니다. 습도에 반응하는 액추에이터. 습도 자극 하에서 물 분자의 선택적 흡착은 이중층 재료의 경계면에서 응력 불일치를 발생시켜 전체 필름이 변형되게 합니다. 그러나 대부분의 경우 이러한 이중층 액추에이터는 빈번한 변형 시 층간 접착력이 부족하여 실제 적용에 큰 장애물이 됩니다.

최근 한동동 박사와 지린대학교 장용래 교수, 칭화대학교 선홍보 교수팀은 자연 생물체의 양자 구속 유체 효과에서 영감을 얻어 그래핀 산화물 필름을 준비했다. 단면 주기 줄무늬 구조와 이방성 이방성 양자 구속 유체 채널을 도입하면 다른 재료를 결합하지 않고도 습도 반응 그래핀 산화물 필름을 제조할 수 있습니다. 그래핀 산화물 필름은 습도 환경에 의해 자극을 받을 때 짧은 응답 시간, 큰 변형 및 제어 가능한 변형의 특성을 가지고 있으며 습도에 의해 자극을 받는 지네(그림 1) 및 생체 공학과 같은 생체 공학 로봇의 설계 및 준비에 사용될 수 있습니다. 무당벌레를 잡는다(그림 2).

그림 1. 습도는 기어가는 산화 그래핀 지네를 자극합니다.

그림 2. 습도는 산화 그래핀 잎을 자극하여 무당벌레를 포획합니다

이 기사는 Advanced에 게재되었습니다. Materials의 첫 번째 저자는 Zhang Yonglai 교수입니다.

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일방적으로 구조화된 그래핀을 기반으로 한 양자 구속형 초유체공학 가능 수분 작동 산화지

Yong‐Lai Zhang, Yu‐Qing Liu, Dong‐Dong Han, Jia‐Nan Ma, Dan Wang, Xian‐Bin Li, Hong‐Bo Sun

Adv. Mater., 2019, 31, 1901585, DOI: 10.1002/adma.201901585

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