학술지
A Thermo-Mechanically Robust Compliant Electrode Based on Surface Modification of Twisted and Coiled Nylon-6 Fiber for Artificial Muscle with Highly Durable Contractile Stroke
In this paper, we propose a novel and facile methodology to chemically construct a thin and highly compliant metallic electrode onto a twisted and coiled nylon-6 fiber (TCN) with a three-dimensional structure via surface modification of the TCN eliciting gold-sulfur (Au-S) interaction for enabling durable electro-thermally-induced actuation performance of a TCN actuator (TCNA). The surface of the TCN exposed to UV/Ozone plasma was modified to (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane (MPTMS) molecules with thiol groups through a hydrolysis-condensation reaction. Thanks to the surface modification inducing strong interaction between gold and sulfur as a formation of covalent bonds, the Au electrode on the MPTMS-TCN exhibited excellent mechanical robustness against adhesion test, simultaneously could allow overall surface of the TCN to be evenly heated without any significant physical damages during repetitive electro-thermal heating tests. Unlike the TCNAs with physically coated metallic electrode, the TCNA with the Au electrode established on the MPTMS-TCN could produce a large and repeatable contractile strain over 12% as lifting a load of 100 g even during 2000 cyclic actuations. Demonstration of the durable electrode for the TCNA can lead to technical advances in artificial muscles for human-assistive devices as well as soft robots those requires long-term stability in operation.
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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