酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨脂、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈等中的一種或幾種的組合，但不局限于這些材料。所述第一材料層13的長度和第二材料層15的長度之和小于或等于基體材料層17的長度。本實施例中優(yōu)選第一材料層13的長度和第二材料層15的長度均為基體材料層17的長度一半。所述第一材料層13和第二材料層15的厚度可以為I μπι?5mm ο
[0029]在本實施例中優(yōu)選地，聚合物材料為雙向拉伸聚丙烯，厚度為35μπι。具體地，所述第一材料層13和第二材料層15的聚合物材料為雙向拉伸聚丙烯，長度為45mm，寬度為18mm,厚度為 35 μ m。
[0030]所述第一粘結(jié)劑層14和第二粘結(jié)劑層16的粘結(jié)劑可以為光固化膠、熱固化膠和非導(dǎo)電性固化膠中的一種或幾種的組合，可以為聚乙烯醇、α-氰基丙烯酸乙酯、亞克力膠，但不局限于這些材料。所述第一粘結(jié)劑層14和第二粘結(jié)劑層16的厚度可以為I μπι~0.5_。在本實施例中優(yōu)選地，粘結(jié)劑為亞克力膠，厚度為5 μπι。所述第一粘結(jié)劑層14的長度和第二粘結(jié)劑層16的長度之和小于或等于基體材料層17的長度。
[0031]本實施例中優(yōu)選第一粘結(jié)劑層14的長度和第二粘結(jié)劑層16的長度均為基體材料層17的長度一半。具體地，所述第一粘結(jié)劑層14和第二粘結(jié)劑層16的粘結(jié)劑為亞克力膠，長度為45mm，寬度為18mm，厚度為5 μ m ;
所述基體材料層17為碳基材料層，可以為石墨，碳納米管，石墨烯，碳纖維和它們衍生物中的一種或兩種以上的混合，但不局限于這些材料。所述碳基材料層為薄膜結(jié)構(gòu)，其中碳基材料構(gòu)成導(dǎo)電導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。所述基體材料層17的厚度可以為0.1 μηι~1_。
[0032]在本實施例中優(yōu)選地，碳基材料為碳納米管紙，厚度為7 μ m。具體地，所述基體材料層17為碳納米管紙，長度為90mm，寬度為18mm，厚度為7 μ m。
[0033]本發(fā)明提供一種S型電致動器100，其包括至少一第一電極11、至少一第二電極12和所述電致動材料10，所述至少一第一電極11與至少一第二電極12間隔設(shè)置于所述電致動材料10的基體材料層17的表面上，并與所述基體材料層17電連接，用于將外部電流輸入至基體材料層17中。
[0034]在所述第一電極11及第二電極12通電時，S型電致動器100具有復(fù)合層的特定部位會分別向2個方向彎曲，使得致動器整體形成S型彎曲。具體的，S型電致動器100的電致動材料10對應(yīng)設(shè)有復(fù)合層的特定部位發(fā)生彎曲，由于第一復(fù)合層和第二復(fù)合層分別設(shè)于基體材料層17的上下兩個相對的表面，第一復(fù)合層對應(yīng)的部位和第二復(fù)合層對應(yīng)的部位分別向2個方向彎曲，使得致動器整體形成S型彎曲。
[0035]所述第一電極11，第二電極12可以為棒狀、條狀、塊狀或其他二維及三維形狀，其截面的形狀可以為圓形、方形、梯形、三角形、多邊形或其它不規(guī)則形狀。該第一電極11與第二電極12的材料可選擇為金、銀、銅、銅合金、鉑、鉑合金、碲、鋼、鐵、鋅、鎢、鉬、氧化鋁、氧化銦錫、氧化鋅、導(dǎo)電性聚合物、石墨或其他導(dǎo)電碳材料、其他可用于固體的導(dǎo)電材料等。
[0036]在本實施例中優(yōu)選地，所述第一電極11，第二電極12的材料為銅，形狀為長條狀，寬度為1mm，長度為18mm，間距為90mm ；
所述S型電致動器100在應(yīng)用時，將電壓通過第一電極11與第二電極12施加于該S型電致動器100的基體材料層17的兩端，電流可通過上述基體材料層17進行傳輸。由于基體材料層17電導(dǎo)率高，焦耳熱效應(yīng)使第一材料層13，第二材料層15的溫度快速升高，熱量從所述基體材料層17的周圍快速地向整個電致動器擴散，由于第一材料層13，第三材料層15的熱膨脹系數(shù)大于基體材料層17的熱膨脹系數(shù)，從而使得加熱后它們材料伸長的長度不一致，且基體材料層17與第一材料層13，第二材料層15通過粘結(jié)劑層緊密結(jié)合在一起，所以受熱伸長時不會產(chǎn)生相對滑動，進而導(dǎo)致該S型電致動器100的左右兩個部分分別向基體材料層17不同的兩側(cè)彎曲，并且由于第一材料層13與第二材料層15間隔設(shè)置并不相連，從而形成一個S型的彎曲形變，具體如圖2所示。
[0037]以往的電致動器絕大多數(shù)都是受電激勵后整體產(chǎn)生同一個方向的彎曲形變，與之相比，本發(fā)明的S型電致動器100可通過先進結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備，使得第一材料層13(加上第一粘結(jié)劑層14)位于基體材料層7的一側(cè)，第二材料層15 (加上第二粘結(jié)劑層16)位于基板材料層17的另一側(cè)，從而使得該致動器在通電之后，由于不同材料層之間的熱膨脹系數(shù)差導(dǎo)致該致動器的不同部位分別向不同的兩側(cè)發(fā)生彎曲，這種多功能致動器在以往的致動器中鮮見報道，從而大大拓寬了致動器的功能性和多樣性。
[0038]本發(fā)明所述S型電致動器100的制備方法，包括以下步驟:
步驟一:形成一由碳基材料薄膜構(gòu)成基體材料層；
如步驟一所述的碳基材料薄膜，形成所述碳基材料薄膜的方法包括真空抽濾法，滾筒拉膜法等方法，但不局限于上述方法。在本實施例中，制備碳納米管紙的方法為滾筒拉膜法。
[0039]步驟二:形成由已聚合完成的聚合物薄膜構(gòu)成的聚合物材料層；
如步驟二所述的聚合物材料薄膜，形成所述聚合物材料薄膜的方法根據(jù)第一材料層、第二材料層聚合物材料單體種類的不同分為包括縮聚反應(yīng)、聚加反應(yīng)、自由基聚合反應(yīng)、陰離子聚合反應(yīng)或陽離子聚合反應(yīng)。在本實施例中，利用縮聚反應(yīng)形成聚丙烯薄膜，再對聚丙稀薄膜進行雙向拉伸，形成雙向拉伸聚丙稀薄膜。
[0040]步驟三:將作為粘結(jié)劑層的粘結(jié)劑均勻覆蓋在由聚合物薄膜構(gòu)成的聚合物材料層上，分別形成第一復(fù)合層和第二復(fù)合層；
如步驟三所述的粘結(jié)劑層，將粘結(jié)劑層均勻分布在第一材料層、第二材料層上的方法包括旋涂法，提拉法，涂抹法等，但不僅局限于上述方法。在本實施例中，采用提拉法將亞克力膠均勻覆蓋在雙向拉伸聚丙烯薄膜上，形成粘結(jié)劑層，進而形成對應(yīng)的復(fù)合層。
[0041]步驟四:通過粘結(jié)、壓合等方式將第一材料層的聚合物材料薄膜與基體材料層的碳基材料薄膜組合在一起。也就是說，通過粘結(jié)劑層采用粘結(jié)、壓合的方式將第一復(fù)合層設(shè)于基體材料層上表面(或者下表面)的一端。
[0042]步驟五:將步驟四獲得的復(fù)合材料翻轉(zhuǎn)后，通過粘結(jié)、壓合等方式將第二材料層的聚合物材料薄膜與基體材料層的碳基材料薄膜組合在一起。也就是說，通過粘結(jié)劑層采用粘結(jié)、壓合的方式將第二復(fù)合層設(shè)在與第一復(fù)合層相對的下表面(或者上表面)的另一端。
[0043]步驟六:用導(dǎo)電膠將第一電極、第二電極分別與碳基材料薄膜形成的基體材料層結(jié)合起來。
[0044]實施例2:
如圖3或圖4所示，本發(fā)明公開一種電致動材料20，其包括第一復(fù)合層、第二復(fù)合層和基體材料層27，所述第一復(fù)合層設(shè)于基體材料層27 —端的表面上，所述第二復(fù)合層設(shè)于基體材料層27另一端的表面上，所述第一復(fù)合層和第二復(fù)合層間隔設(shè)在基體材料層的同一表面上。所述第一復(fù)合層包括第一材料層23和第一粘結(jié)劑層24，第一材料層23和第一粘結(jié)劑層24具有相同的長度和寬度，所述第一材料層23通過第一粘結(jié)劑層24層疊設(shè)于基體材料層27表面的一端；所述第二復(fù)合層包括第二材料層25和第二粘結(jié)劑層26，第二材料層25和第二粘結(jié)劑層26具有相同的長度和寬度，所述第二材料層25通過第二粘結(jié)劑層26層疊設(shè)于基體材料層27表面的另一端；所述第一材料層23和第二材料層25的熱膨脹系數(shù)大于基體材料層27的熱膨脹系數(shù)，所述第一材料層23、第二材料層25均為聚合物材料層，所述基體材料層27為碳基材料層。
[0045]所述第一材料層23和第二材料層25為聚合物材料，可以為雙向拉伸聚丙稀，聚丙烯，聚乙烯，硅橡膠、氟硅橡膠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨脂、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯腈等中的一種或幾種的組合，但不局限于這些材料。所述第一材料層23的長度和第二材料層25的長度之和小于基體材料層27的長度。本實施例中第一材料層23的長度和第二材料層25的長度均小于基體材料層27的長度一半，且第一材料層23的長度等于第二材料層15的長度。所述第一材料層23，第二材料層25的厚度可以為I μπι?5mm。
[0046]在本實施例中優(yōu)選地，聚合物材料為雙向拉伸聚丙烯，厚度為35μπι。具體地，所述第一材料層23和第二材料層25的聚合物材料為雙向拉伸聚丙烯，長度為30mm，寬度為18mm,厚度為 35 μ m。
[0047]所述第一粘結(jié)劑層24和第二粘結(jié)劑層26的粘結(jié)劑可以為光固化膠、熱固化膠和非導(dǎo)電性固化膠中的一種或幾種的組合，可以為聚乙烯醇、α-氰基丙烯酸乙酯、亞克力膠，但不局限于這些材料。所述第一粘結(jié)劑層24的長度和第二粘結(jié)劑層26的長度之和小