[發明專利]一種全氟磺酸人工肌肉的制備方法

有效

• 申請號: 201910225872.0
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109909124B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 任雷;馬愫倩;梁云虹;張云鵬
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B05D1/28
• 分類號: B05D1/28;B05D5/12;B05D7/00;B05D7/24;B25J9/10
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張冉昕

1.一種全氟磺酸人工肌肉的制備方法，具體步驟如下：

一、Nafion膜的前處理過程

選用商業化的Nafion離子交換膜，所述Nafion離子交換膜為杜邦公司生產的Nafion117薄膜，厚度為190μm，將其裁剪成長50mm，寬20mm的長方形，將透明的Nafion膜浸泡在50mL質量分數為5％的過氧化氫水溶液中4小時，然后將Nafion膜浸泡在去離子水中加熱煮沸1小時，之后，將Nafion薄膜浸泡在50mL質量分數為5％的硫酸溶液中4小時，然后將Nafion膜浸泡在去離子水中加熱煮沸1小時，經過前處理后，Nafion薄膜充分地吸水溶脹，并呈現出柔軟的透明狀；

二、電極的制備過程

選用美國SPI公司生產的導電銀膠和導電碳膠，通過刷涂電極的方法在Nafion膜表面制備銀電極或碳電極；

1)銀電極

將已進行前處理的Nafion膜置于60℃的真空干燥箱中2小時，除去Nafion膜表面的水分子，將Nafion膜置于兩塊玻璃板中，將其壓平；

將SPI導電銀膠搖晃均勻后，用平頭毛刷蘸取少量導電銀膠后，均勻刷涂于Nafion膜的表面，待10分鐘后導電銀膠固化，再次用毛刷均勻刷涂第二層導電銀膠，等待10分鐘待其完全固化；

利用上述方法，在Nafion膜另一側的表面刷涂導電銀膠作為銀電極，并待其完全固化；

2)碳電極

將已進行前處理的Nafion膜置于60℃的真空干燥箱中2小時，除去Nafion膜表面的水分子，將Nafion膜置于兩塊玻璃板中，將其壓平；

將SPI導電碳膠搖晃均勻后，用平頭毛刷蘸取少量導電碳膠后，均勻刷涂于Nafion膜的表面，待20分鐘導電碳膠固化后，再次用毛刷均勻刷涂第二層導電碳膠，等待20分鐘待其完全固化，最后再次用毛刷均勻刷涂第三層導電碳膠，等待20分鐘待其完全固化；

利用上述方法，在Nafion膜另一側的表面刷涂導電碳膠作為碳電極，并待其完全固化；

3)Nafion膜的離子交換過程

將刷有電極的Nafion膜置于80℃的真空干燥箱中進行干燥2小時，除去膜內的水分子，然后將Nafion膜浸泡在去離子水中充分吸水溶脹，最后將Nafion膜浸泡在飽和的氯化鋰水溶液中24小時，進行充分的鋰離子交換，使Nafion離子交換膜內充分置換入正一價的鋰離子。

2.根據權利要求1所述的一種全氟磺酸人工肌肉的制備方法，其特征在于：在10V電壓下，全氟磺酸膜的最大形變位移量為6.9mm。

3.根據權利要求1所述的一種全氟磺酸人工肌肉的制備方法，其特征在于：在10V電壓下，全氟磺酸機械手最大可以抓取8g的重物，重物的質量是全氟磺酸機械手自重的20倍。