[发明专利]一种单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元及其制备方法

权利要求书

1.一种单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元，其特征在于，包括nafion117离子聚合物膜，Ag纳米粒子和金薄膜电极；所述Ag纳米粒子嵌于nafion117离子聚合物膜两侧的表面；所述金薄膜电极对称位于nafion117离子聚合物膜两侧的Ag纳米粒子上方，所述金薄膜电极的形状为通过磁控溅射的连续的若干Z字形；所述Ag纳米粒子的直径为100-200nm；所述金薄膜电极的厚度为500-1000nm；所述连续的若干Z字形的金薄膜电极相邻两条金薄膜之间构成的夹角为60-120°；所述单片螺旋形离子聚合物金属复合材料的线性拉伸距离为1-3cm。

2.根据权利要求1所述的一种单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元，其特征在于，所述nafion117离子聚合物膜的尺寸为0.5cm×5cm，所述金薄膜电极的宽度为0.2-0.5cm。

3.一种如权利要求1或2所述的单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，打磨nafion117离子聚合物膜，用金相砂纸均匀按一个方向打磨；

步骤二，将步骤一所得打磨后的nafion117离子聚合物膜用去离子水超声洗涤10-20min；再置于2mol/L的HCL溶液中，并在150-200℃温度下保持一段时间；然后取出nafion117离子聚合物膜，分别用去离子水清洗、双氧水煮沸、去离子水清洗和去离子水煮沸0.5h；

步骤三，将步骤二所得的nafion117离子聚合物膜放入0.1mol/L的H₂SO₄中浸泡0.5h；然后取出nafion117离子聚合物膜并置于0.01mol/L银氨溶液中浸泡12h，再将该银氨溶液和nafion117离子聚合物膜60℃水浴加热，每隔10min滴1-2mL浓度为0.2-0.4mol/L的NaBH₄还原剂，每滴加一次NaBH₄还原剂，水浴加热温度升高1℃，直至温度升到70℃结束反应，反应过程中持续搅拌溶液，并给nafion117离子聚合物膜每隔5min翻一次面；

步骤四，将步骤三所得nafion117离子聚合物膜取出，用去离子水超声清洗10min，然后放入0.1mol/L的HCL中，超声波振荡0.5h；最后，再次用去离子水清洗，获得具有金属光泽的nafion117离子聚合物膜；

步骤五，利用掩膜版并通过射频磁控溅射技术在步骤四所得的nafion117离子聚合物膜的两侧沉积一层连续的若干Z字形金薄膜作为电极，镀完金薄膜后，用小刀切去nafion117离子聚合物膜的边缘部分，防止两电极短路。

4.根据权利要求3所述的一种单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元的制备方法，其特征在于，所述步骤五连续的若干Z字形金薄膜的沉积时间为1h，每隔5min旋转样品台，翻一次面。

5.根据权利要求3所述的一种单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元的制备方法，其特征在于，所述步骤二的在150-200℃温度下保持一段时间为1h。