壓電聚合物的驅動性能與其晶體結構中制程誘導電活性極性相的質量密切相關。功能性聚合物如聚偏氟乙烯（PVDF）易于加工成具有理想壓電性能的一維受限納米結構。在本文中，通過靜電紡絲構建了沿PVDF納米纖維軸向排列的多壁碳納米管（MWCNTs）。PVDF納米纖維內MWCNTs的軸向分布引起聚合物鏈的完全延伸是系統β相含量、結晶度和力學性能顯著增加的主要原因。然后將電紡納米纖維組裝到一端固定的壓電致動器上。響應于4V/μm電場的24μm優異致動彎曲使PVDF/1.5wt％MWCNT致動器的性能明顯優于先前報道的PVDF納米纖維基致動器。
圖1.（a）unimorph柔性致動器的示意圖。（b）一端固定致動器測量裝置。
圖2.具有（a）0、（b）0.5wt％、（c）1wt％和（d）1.5wt％不同MWCNT含量的PVDF納米纖維的FE-SEM顯微照片和直徑分布直方圖。
圖3.納米纖維形態。（a）旋轉線框滾筒上的PVDF/MWCNT定向納米纖維和（b）原始MWCNTs的FE-SEM顯微照片。（c）含軸向排列MWCNTs的PVDF納米纖維的TEM圖像。
圖4.PVDF/MWCNT納米纖維的晶體結構：（a）XRD圖譜和（b）FTIR光譜。
圖5.PVDF/MWCNT納米纖維的（a）加熱和（b）冷卻掃描DSC結果。（c）PVDF/MWCNT納米纖維彈性模量的DMA結果。
圖6.（a）PVDF/MWCNT納米纖維在4V/μm下的壓電驅動。（b1）向下和（b2）向上彎曲致動器的示意圖。（c1）原始PVDF納米纖維以及含有（c2）隨機分布CNTs和（c3）軸向排列CNTs的PVDF納米纖維的極化機理和偶極分布圖。
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