Электроуправляемый элемент исполнительного устройства на основе гидрогеля

Предложение относится к области электроактивных изделий из высокомолекулярных соединений с эффектом преобразования электрической энергии в механическую. Электроуправляемый элемент исполнительного устройства может быть использован в робототехнических, биомедицинских системах и в автоматике. Электроуправляемый элемент выполнен в виде вытянутого кольца, малые диаметры которого соответствуют диаметрам электродов, между которыми натянут гидрогель, что снижает контактные деформации гидрогеля при креплении электродов и уменьшает контактные сопротивления, причем усилия при его срабатывании передаются подвижным электродам через гидрогель, между которыми он натянут. Это позволяет регулировать постоянную времени его механического отклика при подаче электрического тока соответствующим выбором диаметра сечения кольца гидрогеля без изменения остальных размеров. Технологические особенности заключаются в том, что исходные составы заливаются в разъемную фторопластовую форму с высокой степенью чистоты поверхности в последующем термостатировании и извлечении полученного кольца, которое затем выдерживается в растворе электролита (хлорид натрия, сульфат натрия и др.) до достижения равновесного набухания. Кольца готовятся из смеси одного из наборов химикатов: а) водного раствора поливинилового спирта с акриловой кислотой метиленбисакриламидом в качестве сшивателя и персульфатом аммония в качестве инициатора, б) водного раствора поливинилового спирта с метакриловой кислотой, метиленбисакриламидом в качестве сшивателя и персульфатом аммония в качестве инициатора, в) водного раствора поливинилового спирта с акриламидметилпропансульфоновой кислотой, метиленбисакриламидом в качестве сшивателя и персульфатом аммония в качестве инициатора. Указанные подходы обеспечивают возможность использования в качестве внешнего воздействия, вызывающего сжатие кольцевого элемента, не только электрический ток, но и изменение pH среды, в которую он погружен.