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目前開發(fā)階段：原型

成果簡(jiǎn)介：

  低壓離子驅(qū)動(dòng)材料（ionic Electro-active Polymer，iEAP）的相關(guān)技術(shù)是本項(xiàng)目的核心技術(shù),。離子聚合物-金屬復(fù)合材料（Ionic Polymer-Metal Composites, IPMC） 是一種典型的低壓離子驅(qū)動(dòng)材料,，該種材料是一種以聚合物電解質(zhì)為基體的復(fù)合材料，內(nèi)部含有可以移動(dòng)的離子,，與上下兩片電極層形成三明治復(fù)合結(jié)構(gòu),。在電場(chǎng)或者外力作用下，內(nèi)部離子的運(yùn)動(dòng)遷移使材料整體產(chǎn)生力學(xué)或電學(xué)響應(yīng),，如圖 1 所示,。通過大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究，本團(tuán)隊(duì)對(duì) IPMC 材料的組成成分,、形貌和配比對(duì)材料驅(qū)動(dòng)性能和穩(wěn)定性有充分研究了解,，這些研究成果可用于指導(dǎo)材料的規(guī)模化量產(chǎn)工藝開發(fā)和生產(chǎn),。

圖 1 低壓離子驅(qū)動(dòng)材料的變形原理

本項(xiàng)目擬采用離子驅(qū)動(dòng)材料為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)微泵元器件,，能夠克服傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式（超聲電機(jī)、音圈馬達(dá),、步進(jìn)電機(jī)等）的能耗高,、發(fā)熱量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn),。本項(xiàng)目已申請(qǐng)十余項(xiàng)國家發(fā)明專利,，其中已授權(quán) 10 項(xiàng)。

  本項(xiàng)目開發(fā)的低壓離子驅(qū)動(dòng)材料及其器件產(chǎn)品,，專注于醫(yī)療健康領(lǐng)域,。到 2016 年十二五結(jié)束，我國醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的規(guī)模預(yù)計(jì)將接近 3 萬億元,，達(dá)全球第一,。其中基于離子驅(qū)動(dòng)材料的腕式智能監(jiān)測(cè)/給藥裝置，僅僅在糖尿病的監(jiān)測(cè)和治療市場(chǎng)上規(guī)模就有 80 億,， 市場(chǎng)容量巨大,。另外，本項(xiàng)目具有很高的技術(shù)水平,，不僅可以推動(dòng)高校,、研究所和醫(yī)院研究發(fā)展,，還可以帶動(dòng)藥品研究生產(chǎn)行業(yè)的提升，同時(shí)也培養(yǎng)出一批專業(yè)人才,。本項(xiàng)目具有顯著的產(chǎn)業(yè)價(jià)值,，能夠大大提高我國醫(yī)療器械領(lǐng)域的技術(shù)水平，填補(bǔ)國內(nèi)多項(xiàng)技術(shù)空白,，并對(duì)我國先進(jìn)材料及醫(yī)療裝置的總體水平,、提高用戶舒適度、降低使用成本等方面做出杰出貢獻(xiàn),。