具有电磁干扰屏蔽性能的柔性PTFE/MXene/PI软电热执行器( Flexible PTFE/MXene/PI Soft Electrothermal Actuator with Electromagnetic-Interference Shielding Property )

M Sang G Liu S Liu Y Wu X Gong

近年来，软电热致动器（ETAs）因其在仿生智能器件、软机器人和航空航天工程等方面的潜在应用而引起了人们的极大关注。然而，实现低电压驱动、超快制备和高度集成功能的同时优化是ETAS发展面临的主要挑战。本文采用一种简单、快速的“剪切粘贴”方法,将PTFE和PI胶带粘贴在MXene薄膜表面,构建了一种柔性、疏水性、机械强度高、抗电磁干扰(EMI)的PTFE/MXene/PI软ETA。市售的PTFE和PI胶带赋予了PTFE/MXene/PI三明治结构理想的机械坚固性和疏水自清洁功能，因而可以在不同环境下工作。PTFE/MXene/PI三明治结构由于MXene薄膜具有较高的导电性能,具有良好的EMI屏蔽性能,最大设定值为44 dB。更重要的是，PTFE/MXene/PI夹层致动器在电刺激下可以从PTFE侧向PI侧弯曲，这是因为优良的电热MXene层夹在热膨胀系数相差较大的两条带之间。在6 V低电压下，执行器可在40 s内产生最高饱和温度110℃的热能和最大弯曲角度122°的大弯曲变形。有趣的是，PTFE/MXene/PI结构在致动时可以设计和制造成不同的形状和配置，例如“S”形和四指夹持器。最后,以驱动特性和EMI屏蔽性能相结合的智能屏蔽幕作为概念原理,进一步表明多功能PTFE/MXene/PI ETA在智能EMI屏蔽系统和软体机器人装置中具有广泛的应用前景。

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