بررسی ساخت غشا عملگر کامپوزیت پلیمری یونی-فلزی

امروزه علم مکانیک توجه ویژه ای به مواد هوشمند دارد . کامپوزیت های پلیمری فلزی یونی((IPMC یکی از پرکاربرد ترین مواد هوشمندی است که در ابعاد مختلف استفاده می شوند. متداول ترین غشایی که برای کامپوزیت های پلیمری فلزی یونی (IPMCs) در نظر می گیرند غشای نفیونی است اما در این مقاله ما به دنبال بهبود غشای نفیونی هستیم . کامپوزیتهای پلیمر فلزی یونی (IPMC) به علت قابلیت تغییر شکل دینامیکی زیاد، پتانسیل بالایی برای محرکهای رباتیکی نرم، ماهیچه های مصنوعی و حسگرهای دینامیکی در اندازه های میکرو تا ماکرو دارند. در این مقاله به بررسی ساخت غشای IPMC پرداخته شده است. به طور متداول برای ساخت IPMC از غشای نفیون خالص استفاده میشود. نفیون مهمترین ماده برای مواد تحریک کننده الکترومکانیکی است زیرا بهراحتی تولیدشده، انعطاف پذیری و توانایی خم شوندگی بالایی دارد، پاسخگویی سریعی نسبت به خم شوندگی از خود نشان میدهد، نرم بوده و با ولتاژ کم قابل تحریک است. در این پروژه سعی میشود با کامپوزیت کردن مواد نانولوله کربن و اکسید گرافن با نفیون به غشای بهتری دست پیدا کنیم. برای ساخت کامپوزیت، درصدهای مختلفی از نانولوله کربن و اکسید گرافن را با نفیون ترکیب میکنیم. خواص کامپوزیتهای تهیه شده توسط امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و آزمون جذب آب بررسی میشود. ریزساختار غشا توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مشاهده میشود و به این نتیجه می رسیم که نانوتیوب کربن غشای نفیونی را بهبود می بخشد و ترکیب غشاهای نانوتیوب کربن و گرافن اکسید نیز شرایط را بهتر کرده تا اینکه گرافن اکسید به تنهایی رسانایی چشم گیری در غشا بوجود می آورد.

کلیدواژه ها:

IPMC ، غشا تبادل یون ، نفیون ، محرک