[发明专利]一种基于4D打印的仿生可变形电容器

权利要求书

1.一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，包括多层间隔布置的不导电形状记忆聚合物(1)以及分别布置于相邻两层不导电形状记忆聚合物(1)之间的多层导电形状记忆聚合物(2)，其中，

所述导电形状记忆聚合物(2)与其相邻的两层不导电形状记忆聚合物(1)固定连接，所述不导电形状记忆聚合物(1)与所述导电形状记忆聚合物(2)均采用4D打印的方式制备而成，各层所述不导电形状记忆聚合物(1)与各层所述导电形状记忆聚合物(2)均平行布置，各层所述导电形状记忆聚合物(2)的厚度相同，形成电容器的两极；

所述不导电形状记忆聚合物(1)采用不导电的形状记忆高分子材料制备而成，所述导电形状记忆聚合物(2)采用可导电的形状记忆高分子材料制备而成，构成仿生可变形电容器最上层和最下层的不导电形状记忆聚合物(1)上设有折叠线，该折叠线用于在所述导电形状记忆聚合物(2)通电或者断电时，仿生可变形电容器可沿该折叠线做弯曲运动或者展开运动，在仿生可变形电容器使用之前，先需要给所述导电形状记忆聚合物(2)进行多次通电和断电，在通电时，仿生可变形电容器按照既定的线路发生弯曲变形，以适应仿生可变形电容器工作需求，在断电时，仿生可变形电容器按照既定的线路恢复原来的形状，从而完成仿生可变形电容器的驱动训练，以此方式，以获取在工作时按指定路线弯曲变形的仿生可变形电容器。

2.根据权利要求1所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，所述不导电的形状记忆高分子材料为聚乳酸、聚氨酯、聚己内酯、尼龙中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，所述可导电的形状记忆高分子材料为碳纳米管聚乳酸复合材料、石墨烯聚乳酸复合材料、石墨烯尼龙材料、石墨烯聚氨酯材料、碳纳米管聚己内酯材料中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，

所述折叠线设置有多条，多条所述折叠线各不相交叉，且相邻两条折叠线的夹角不大于60°。

5.根据权利要求1所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，每层所述导电形状记忆聚合物(2)的厚度为20μm～50μm，最上层和最下层的所述不导电形状记忆聚合物(1)的厚度为0.3μm～0.8μm；中间层的各层所述不导电形状记忆聚合物(1)的厚度为0.1μm～0.3μm。

6.根据权利要求1所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，所述仿生可变形电容器的形状为波浪形、弓形、螺旋形、长方形、半圆形、手掌中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，在仿生可变形电容器的驱动训练中，通电时，仿生可变形电容器的升温速度为3℃/s，断电时，仿生可变形电容器的降温速度为2℃/s，以此方式，使得所述仿生可变形电容器缓慢变形。

8.根据权利要求4所述的一种基于4D打印的仿生可变形电容器，其特征在于，在仿生可变形电容器的驱动训练中，通电和断电的次数不少于5次，且，在前三次的通电和断电过程中，还需沿折叠线施加外力，使得仿生可变形电容器沿所述折叠线弯曲或者展开。