这种特种塑料名为聚偏二氟乙烯(PVDF)。它和其他具有相似特征的材料已在现代技术中发挥作用,例如,在触摸屏设备形成压力传感器等。得克萨斯大学达拉斯分校的沃尔特·沃特博士说:“过去的几年里,我们对PVDF材料做了大量研究工作。如在有关精确的条件下可以对它压电,这意味着拉抻它即会产生电;或者在材料的表面通电,可使其改变形状。”
据物理学家组织网报道,研究人员意识到PVDF的潜在压电性如能得到显著提高,其应用潜力将远远超过以往。他们据此思路开发了更软且可收集能量的PVDF聚合物,作为能源收集材料和系统中心的一部分。
为研制更软的PVDF聚合物,他们将“巴基球”这种有机纳米结构与单壁碳纳米管进行结合,增强了PVDF材料的双压电性能。该材料的应用之一是,可将其纱线结构转变成人造肌肉,当电流和温度改变时,可作出收缩或放松的反应。为了让它更有力量,他们采用约十股人类头发宽度的尼龙纤维,缠绕成一个长卷。实验显示,这一结构可以收缩近50%,在加热时可负重约16磅。
沃特博士说:“该材料的另一个潜在应用是作为一种捕获绿色能源的材料。例如利用飞机乘客坐下、站起和调整座位时产生的能量,来启动机舱器件的部分功能,如打开机舱和头顶上的灯。”这将使航空公司免于在飞机上安装过多的电缆,亦可明显减轻飞机载荷并节省燃料。
沃特博士还表示,他们正在寻找更多方法,将这种材料用于更大的收集能量设备,并制造出真正的人造肌肉。