[发明专利]基于介电型电活性聚合物的双波浪形负泊松比结构

摘要

本发明公开了一种基于介电型电活性聚合物的双波浪形负泊松比结构，由双波浪形负泊松比元胞阵列，该元胞分别由波浪形肌腱（101‑105）和骨骼（106‑110）构成。肌腱由介电型电活性聚合物制成，为一夹芯板结构，其中夹芯材料为介电弹性体，两侧为柔性电极，骨骼的杨氏模量比肌腱材料大。肌腱上下表面的柔性电极分别与高压直流电源111的正负极连接，其电压以及通路开路状态可调。将双波浪形负泊松比元胞进行阵列，可构成双波浪形负泊松比结构。由于介电型电活性聚合物的机械状态和静电状态是相互耦合的，因此能实现机械能与电能之间的相互转换，实现双波浪形负泊松比结构的结构实时可变、致动、能量回收和传感等功能。

主权项

1.基于介电型电活性聚合物的双波浪形负泊松比结构，其特征在于，由双波浪形负泊松比元胞阵列而成；所述双波浪形负泊松比元胞包含骨骼和肌腱，所述肌腱设置在骨骼上，且所述骨骼和肌腱均呈U形曲线状；所述骨骼和肌腱均包含依次平滑相连的第一圆弧段、第一直线段、第二圆弧段、第二直线段和第三圆弧段；所述肌腱的第一圆弧段、第三圆弧段的朝向和骨骼的第一圆弧段、第三圆弧段的朝向相同；所述肌腱的第二圆弧段的朝向和骨骼的第二圆弧段的朝向相同；所述骨骼的第一圆弧段、第三圆弧段的朝向和骨骼的第二圆弧段的朝向相反；所述骨骼的第一圆弧段的首端和肌腱的第一圆弧段的首端相连，骨骼的第三圆弧段的末端和肌腱的第三圆弧段的末端相连；所述肌腱的第一圆弧段下表面的圆角半径和骨骼的第一圆弧段上表面的圆角半径相同，肌腱的第三圆弧段下表面的圆角半径和骨骼的第三圆弧段上表面的圆角半径相同；所述骨骼的杨氏模量大于肌腱的杨氏模量；所述肌腱采用介电型电活性聚合物，其两侧接外部电压。