我校陈鲁倬和张薇博士在智能材料领域取得重要进展
近期，我校物理与能源学院陈鲁倬和张薇博士课题组在智能材料领域取得重要研究进展。他们与清华大学范守善院士、刘长洪研究员合作的研究成果“基于碳纳米管复合材料的大形变卷曲型致动器：先进的结构设计及仿生应用” （Large-Deformation Curling Actuators Based on Carbon Nanotube Composite: Advanced-Structure Design and Biomimetic Application）于2015年10月29日在国际纳米材料顶级期刊ACS Nano（SCI一区前20%，影响因子12.88）上在线发表。这是我校首次以第一单位在ACS Nano上发表论文，代表我校在自然科学领域又取得一项高水平的研究成果。
电致形变材料是一种新型的智能材料，可广泛应用于人工肌肉、致动器、仿生器件、机器人等多学科领域，具有非常重要的应用前景。目前新型电致形变材料主要分为电场型与离子型，前者需要上千伏的驱动电压，后者常常需要在电解质环境中才能工作，这大大限制了它们的应用。因而寻找低压驱动、可在空气中工作、并能产生大形变的电致形变材料成为国内外学者研究的焦点。</>
在国家自然科学基金等的支持下，陈鲁倬和张薇博士将高度取向的多层碳纳米管薄膜与轻薄聚合物薄膜结合制备成电致动器，仅需加载5 伏的低直流电压10秒，即可产生角度大于360°的卷曲形变，性能显著优于此前报道的同类型电致形变材料。基于此，他们通过精妙的结构设计，制备出可实现S型弯曲的电致动器。他们进一步指导研究生翁明岑设计出可负重行走的仿生机器人，其在运送重量为自重1.5倍的负载时，行走速度仍高达39毫米/分钟，为新型仿生机器人的材料设计提供了重要思路。以上研究成果已申请3项发明专利。
陈鲁倬博士在前期研究中，已将碳纳米管应用于智能材料领域，并开展了大量前沿探索性工作。他在国际上首次提出一种基于碳纳米管复合材料的电热致动器，开拓了一个全新的形变材料分支领域，该研究成果于2008年发表在Applied Physics Letters上，被Nature子刊Nature China作为研究亮点报道。而后，他进一步制备出可实现明显弯曲形变的电致动器，成果于2011年发表在ACS Nano上，并被Nature子刊NPG Asia Materials作为研究亮点报道。来校工作后，陈鲁倬和张薇博士课题组再度在ACS Nano上发表重要成果，标志着我校在智能材料领域的研究取得重要进展，迈上新台阶。
论文官网链接：
（科技处、物理与能源学院）
