2015年3月,美國達拉斯德克薩斯州大學Walter Voit 博士在美國化學學會第249屆國際會上發表新穎塑膠研究的結果。這種塑膠稱為”聚偏氟乙烯“(PVDF)。在準確的製備條件下,它是壓電材料,拉伸它,它可產生電;如讓它的表面帶電,它則改變形狀。PVDF和其它具有類似性能的材料已在現代技術中套用,如接觸板的壓力感測器和傾斜感測器等。如果它的壓電性能進一步提高,會得到超過這些第一代的套用。
Walter Voit 和維吉尼亞州的多技術研究所及州大學合作,努力發展以“軟”高聚物為基,能收集能量的材料。他們將”布基球(buckyball)“和單壁(single-wall)碳納米管摻到PVDF纖維中去加強壓電性能。結果得到目前科技文獻報導中,最好的壓電複合材料。
要將這些紗狀結構成為人工肌肉—名為全抓的材料,它對電流或溫度的反應表現為收縮或放鬆—還要使這些材料更有勁。他們用約10根頭髮絲粗的尼龍纖維繞成一長而緊密的圈,摻入這樣的結構,結果,當這種材料受熱時,帶有16磅負載,能收縮50%。這種效應類似橡皮,受到紐力作用後,又恢復原樣。
商業對這這材料的潛在興趣在於它能收集能量;如波音航空公司,希望能將客人坐或離座位時所產生的機械能收集,供給座位上的照明燈的電,可使飛機上節省一些電纜,減少飛機的重量。
參考文獻:
“Novel plastic could spur new green energy applicaions,'artificial muscles'" www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2015/march/novel-plastic-could-spur-new-green-energy-applications-antificial -muscles.html