[发明专利]一种柔性相变型人工肌肉材料及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性相变型人工肌肉材料，其特征在于：包括柔性硅胶基体1、相变液2、导热率增强剂、加热电阻丝3和外层尼龙网，所述的相变液2以液泡形式均匀分布在柔性硅胶基体1中，导热率增强添加剂均匀分散在柔性硅胶基体1中，外面包裹有尼龙编织网。

2.根据权利要求1所述的一种柔性相变型人工肌肉材料，其特征在于：所述的柔性硅胶基体1的硅胶型号为Ecoflex00-30，拉伸强度为200psi，断裂伸长率为900％，邵氏硬度为00～30A；

所述的相变液2为无水乙醇，浓度≥99.5％，无水乙醇在硅胶基体中的的质量分数为15％～35％；

所述的导热率增强添加剂为金纳米粒子或氧化石墨烯，水溶性金纳米粒子，粒径20×40nm，长径比为2；氧化石墨烯：纯度：>99wt％，厚度：0.55～1.2nm，直径：0.5～3μm，层数：1-5层。

3.根据权利要求1所述的一种柔性相变型人工肌肉材料，其特征在于：所述的加热电阻丝3直径为0.35mm，卷制为螺旋状后，螺旋处直径为6～10mm；

所述的外层尼龙编织网，宽度为12～16mm，长度以包住材料为好，两端用扎带固定。

4.一种柔性相变型人工肌肉材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、配置柔性基体材料

称取一定量的的AB型硅胶，其中A：B体积比为1:1，和粒径为20～40nm的金纳米粒子溶液，所述的硅胶和乙醇的体积百分比为15％～35％，采用机械搅拌的方式在硅胶和乙醇的混合溶液中边搅拌边加入干燥过的金纳米粒子，搅拌时间5min，手动搅拌即可，当金纳米粒子分散均匀后，便得到液态复合材料；

二、制备模具及符合模具的电阻丝

本发明使用注射器注射管作为模具，将镍铬电阻丝卷成螺旋状，放入模具中；

三、柔性相变型人工肌肉的定型

将步骤一中的液态复合材料灌注在制备好并装有镍铬电阻丝的模具中，在室温下固化5h～8h成型，起模，得到柱状相变型人工肌肉；

四、人工肌肉的包装

将步骤三中的柱状相变型人工肌肉装入比其直径略小的尼龙编织网中，两端用扎带扎紧；

所述步骤一中的AB硅胶型号为Ecoflex00-30；乙醇的浓度≥99.5％；金纳米粒子长径比为2；

所述步骤二中所述的注射器管为标准的塑料注射器，镍铬电阻丝直径为0.25～0.35mm，所卷成的螺旋状电阻丝直径比注射管内径小3～5mm。

5.根据权利要求4所述的一种柔性相变型人工肌肉材料的制备方法，其特征在于：步骤一中的AB硅胶型号为Ecoflex00-30；步骤一中的相变液2为无水乙醇；步骤二中的电阻丝直径为0.25～0.35mm，步骤四中的外层尼龙编织网，宽度为12～16mm。