研究目的
制备具有增强内部通道的亲水性PVDF电解质薄膜，用于高性能且经济高效的IPMC执行器，并研究其在水驱动和离子液体驱动配置下的机电性能。
研究成果
具有增强内部通路的PVDF/PVP复合薄膜显著提升了IPMC执行器的性能，可提供更高的力与位移输出、可调控的机电特性，并在人工肌肉与传感器领域具有应用潜力。水驱动型IPMC性能更强但稳定性较差，而离子液体驱动型IPMC则具备更稳定的长期运行能力。
研究不足
该研究聚焦于特定材料（PVDF、PVP、离子液体[EMIm][BF4]），可能无法推广至其他聚合物或离子液体。由于水分流失，水驱动IPMC在空气中的驱动稳定性有限?？山徊教剿骼胱右禾搴康挠呕暗缂嵝缘母慕?/p>
1：实验设计与方法选择：
通过在PVDF基体中引入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和离子液体（IL）构建层级微纳结构以增强离子迁移的新策略
2：样品与数据来源：
PVDF粉末（分子量900,000 g/mol）、PVP、离子液体[EMIm][BF4]、DMF溶剂及其他化学品购自Sigma-Aldrich。采用浇铸法和浸泡法制备薄膜
3：4]、DMF溶剂及其他化学品购自Sigma-Aldrich。采用浇铸法和浸泡法制备薄膜 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括磁力搅拌器、玻璃模具、扫描电镜（LEO 1530 VP）、傅里叶变换红外光谱仪（Bruker IFS66/S）、X射线衍射仪（Bruker D8-ADVANCE）、纳米压痕仪（FT-S）、电化学工作站（CH660e）、信号发生器（SP1651）、数据采集卡（NI 6024E）、信号放大器（TI OPA548）、相机（Apple VIII）、激光位移传感器（Keyence LK3001A）、力传感器（CETR-UMT）。材料包含PVDF、PVP、离子液体、DMF、石墨、多巴胺、LiCl
4：1）、数据采集卡（NI 6024E）、信号放大器（TI OPA548）、相机（Apple VIII）、激光位移传感器（Keyence LK3001A）、力传感器（CETR-UMT）。材料包含PVDF、PVP、离子液体、DMF、石墨、多巴胺、LiCl 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：将PVDF溶于DMF，制备不同组分薄膜（PVDF、PVDF/IL、PVDF/PVP/IL），热水浸泡去除离子液体及部分PVP，退火处理薄膜，涂覆石墨/PVDF电极，浸入LiCl或离子液体进行驱动，通过SEM、FTIR、XRD、力学测试、电化学阻抗谱表征并测量驱动性能
5：数据分析方法：
采用公式S1分析红外光谱β相含量，根据应力-应变曲线计算力学性能，通过电化学阻抗谱公式S3计算离子电导率，测量并量化驱动位移与驱动力
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获取完整内容-
PVDF
MW 900000 g/mol
Sigma-Aldrich
Used as the base polymer for electrolyte films in IPMC actuators.
-
IL
[EMIm][BF4]
Sigma-Aldrich
Ionic liquid used to create inner channels and for IL-driven actuation.
-
FTIR Spectrometer
Bruker IFS66/S
Bruker
For chemical composition analysis.
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XRD
Bruker D8-ADVANCE
Bruker
For crystalline phase analysis.
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DMF
Solvent for dissolving PVDF and other components.
-
PVP
Hydrophilic polymer introduced to enhance hydrophilicity and inner channels.
-
Graphite
~2000 meshes
Alfa Aesar
Used in electrode slurry for conductive electrodes.
-
Dopamine
Sigma-Aldrich
Pretreatment for graphite to improve dispersion.
-
SEM
LEO 1530 VP
For morphological characterization of films and IPMCs.
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Nanoindentor
FT-S
For mechanical property measurements.
-
Electrochemical Workstation
CH660e
For electrochemical impedance spectroscopy.
-
Signal Generator
SP1651
Nanjing
To generate actuation signals.
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Data Collection Card
NI 6024E
NI
For data acquisition during actuation.
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Signal Amplifier
OPA548
TI
To amplify actuation signals.
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Camera
Apple VIII
Apple
To capture actuation images.
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Laser Displacement Sensor
LK3001A
Keyence
To measure deformation during actuation.
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Force Sensor
CETR-UMT
To measure blocking force.
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