CN113061278B - 基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法 - Google Patents

基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法，包括夹持块和分处于夹持块两端的弹射膜，所述弹射膜为IPMC材料制作，两个弹射膜自然状态下呈弯曲状且端部存在重叠区域，至少内侧的弹射膜能够在电驱动下产生伸直的趋势。本发明的优点在于：在对弹射膜供电的情况下，内侧弹射膜能够产生伸直的趋势，在此过程中内侧弹射膜先挤压外侧弹射膜并在摩擦力作用下保持相对静止，随着变形趋势的增加，内侧弹射膜逐渐蓄力超过摩擦力发生变形并最终越过外侧弹射膜，从而能够突然弹出，提供弹射驱动力。

Description

基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法
技术领域
本发明涉及智能驱动材料技术领域，尤其涉及一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法。
背景技术
自然界的生物中存在很多弹射机制，如凤仙花和豆荚成熟后弹射种子、人体手指间的弹射动作等。这些弹射过程包括能量的储存，到达临界状态后能量突然释放，产生大的输出力能将种子和物体弹射更远。
公开号为CN107541068A的发明专利申请公开了一种智能驱动复合材料、制备方法及用途，使用聚合物PDMS/CNT双层薄膜通过加热处理形成原始的管状结构，CNT是导电导热材料，在光和电刺激下将热能传递给PDMS层，该层热膨胀导致整体器件管状曲率发生变化，由原始管状结构变为平坦状态。在光刺激下，通过能量的积累与释放，实现跳跃动作。目前使用智能驱动材料制作的驱动器仅能够实现简单的弯曲和扭转运动，很难实现更高难度的跳跃和弹射动作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于电致动聚合物材料制作的能够高精度控制的仿生弹射驱动器，以及该驱动器的制备方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，包括夹持块和分处于夹持块两端的弹射膜，所述弹射膜为IPMC材料制作，两个弹射膜自然状态下呈弯曲状且端部存在重叠区域，至少内侧的弹射膜能够在电驱动下产生伸直的趋势。
本发明在对弹射膜供电的情况下，内侧弹射膜产生伸直的趋势，在此过程中内侧弹射膜先挤压外侧弹射膜并在摩擦力作用下保持相对静止，随着变形趋势的增加，内侧弹射膜逐渐蓄力超过摩擦力和外侧弹射膜的库仑力的合力，将发生变形并最终越过外侧弹射膜，从而能够突然弹出，提供弹射驱动力。
优选的，所述夹持块的两端分别设置有凹口，所述弹射膜嵌入固定在凹口内。
优选的，所述夹持块上固定有控制器，所述弹射膜的两面电极接入电路，所述控制器能够控制两个弹射膜得到的电压。
优选的，自然状态下，两个弹射膜的重叠区域长度为两个弹射膜平均长度的10％～20％。
优选的，所述弹射膜的表面设置有多个开口槽，所述开口槽大致与弹射膜的表面垂直，开口槽的深度不超过弹射膜厚度的1/3。
优选的，所述开口槽沿弹射膜的内外两侧交替设置，或沿单侧间隔设置，单侧设置时，处于内侧的弹射膜的内侧设置开口槽，处于外侧的弹射膜外表面设置开口槽。
本发明还提供了所述基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器的制备方法，包括：
步骤A：取Nafion膜进行糙化处理；
步骤B：使用高浓度酸和DI水煮洗糙化处理后的Nafion膜，使用第一混合溶液进行离子交换，再使用第二混合溶液进行离子还原，然后对Nafion膜进行电镀；
所述第一混合溶液包括络合盐溶液、NH3H2O溶液和DI水，所述络合盐溶液包括Pd2 +、Ag+、Au+、Pt+、Ni+、Cu2+中的一种或几种；
所述第二混合溶液包括NaBH4溶液、NH3H2O溶液和DI水；
步骤C：加热步骤B处理后的复合膜，使其卷曲定形；
步骤D：将复合膜夹持端的电极层使用银浆连接铜箔片，并烘干银浆；
步骤E：将两片弯曲定形后的复合膜固定在一个夹持块两端，并将复合膜接入电路。
优选的，步骤A中的Nafion膜为60cm(长)*60cm(宽)的Nafion117膜，所述糙化处理的方法为砂纸打磨、喷砂处理、滚轮糙化、化学刻蚀和等离子处理中的任意一种。
优选的，滚轮糙化的方法为：将Nafion膜固定在平面上，使用微针滚轮在Nafion膜表面来回滚动600次，上表面糙化完成后对下表面进行同样的糙化处理。
优选的，步骤B中使用200mL，2mol/L的盐酸煮洗Nafion膜。
优选的，步骤B中第一混合溶液包括230体积单位的DI水和18体积单位的NH3H2O溶液，每248ml溶液中加入0.34gPd(NH3)4Cl2络合盐，将糙化处理后的Nafion膜放入第一混合溶液中，在50℃，50～250r/min的水浴恒温振荡器条件下浸泡2h；取出后用DI水冲洗表面3次，其中NH3H2O溶液中NH3在氨水中的质量分数为25％～28％。
优选的，所述第二混合溶液包括250体积单位的DI水，1体积单位的NH3H2O溶液和1体积单位的NaBH4溶液，其中NH3H2O溶液中NH3在氨水中的质量分数为25％～28％，NaBH4溶液中的NaBH4质量分数为5％；将第一混合溶液处理后的Nafion膜放入第二混合溶液中，在50℃，50～250r/min的水浴恒温振荡器条件下还原1h，重复步骤B中的离子交换和离子还原步骤3次。
优选的，步骤B所述的电镀的方法为：将Nafion膜进行切边处理，用钛网作为正极，弹簧针阵列为负极，1.6g/L的黄金水50ml作为电解液，在0.1A电流作用下对Nafion膜表面进行镀金处理；电镀后的膜放入200ml，0.2mol/L的NaOH水溶液中，在50℃，50～250r/min的磁力搅拌器中交换2h。
优选的，还包括在Nafion膜上制作开口槽的步骤，在步骤A中对Nafion膜的单侧或双侧间隔切割形成所述开口槽，切割位置的间隔为Nafion膜长度的4％～12％，切割深度不超过Nafion膜厚度的1/3。
优选的，步骤C进行卷曲定形的步骤为：在单侧加工开口槽时，分别将设置开口槽的一面朝向加热棒和背向加热棒在110℃下加热定形20s，在双侧均加工开口槽时，以任意面朝向加热棒在110℃下加热定形20s，得到弯曲的IPMC材料。
优选的，对步骤B处理后的复合膜，放置于半弧形切口模具中热压，热压温度为170℃，压力为0.6MPa，时间为5min；
所述半弧形切口模具包括上模和下模，所述上模包括朝向下方的凸出部，下模包括与凸出部配合的弧形内凹部，所述凸出部和/或内凹部上沿弧形表面分别设置有多个刀片，凸出部和内凹部上的刀片位置间隔分布，刀片间距为复合膜长度的4％～12％。
优选的，步骤D中对复合膜固定端的电极使用银浆连接铜箔片，并在50-90℃下烘干银浆，在固定端的内外两侧分别形成复合膜的两个电极；
步骤E中，通过组合器连接两个复合膜的组合端，将连接弯曲弹射膜的铜箔片接入控制器，同时使两个复合膜的另一端重叠，重叠区域的长度为两个复合膜平均长度的10％～20％，在单侧加工开口槽时，开口槽朝外的复合膜处于外侧。
本发明提供的基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器及制备方法的优点在于：在对弹射膜供电的情况下，内侧弹射膜产生伸直的趋势，在此过程中内侧弹射膜先挤压外侧弹射膜并在摩擦力作用下保持相对静止，随着变形趋势的增加，内侧弹射膜逐渐蓄力超过摩擦力和外侧弹射膜库仑力的合力，并发生变形最终越过外侧弹射膜，从而能够突然弹出，提供弹射驱动力。通过设置开口槽提高弹射膜的变形能力，方便弯曲变形。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器的自然状态示意图；
图2为本发明的实施例提供的基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器的弹出状态示意图；
图3为本发明的实施例2提供的切割模具的示意图；
图4为本发明的实施例3提供的半弧形切口模具的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，包括夹持块1和分处于夹持块1两侧的弹射膜2，所述弹射膜2使用IPMC材料(ion-exchangepolymer metal composite，离子交换聚合金属材料)制作，两个弹射膜2自然状态下呈弯曲状且端部存在重叠区域，至少内侧的弹射膜2能够在电驱动下产生伸直的趋势。
本实施中两个弹射膜2在自然状态下其中一端相互重叠，另一端固定在同一个夹持块1上，形成环状结构，在对弹射膜2供电的情况下，内侧弹射膜2能够产生伸直的趋势，在此过程中内侧弹射膜2先挤压外侧弹射膜2并在摩擦力作用下保持相对静止，随着变形趋势的增加，内侧弹射膜2逐渐蓄力超过摩擦力，并发生变形最终越过外侧弹射膜2，从而能够突然弹出，提供弹射驱动力，最终状态如图2所示，外侧弹射膜2处于接近伸直的状态，内侧弹射膜2依然处于弯曲状态。
恢复原始状态时，可以撤去电压令处于伸直状态的弹射膜2自动复位弯曲在原外侧弹射膜2的外侧，也可以先给弯曲状态的弹射膜2提供电压使其伸直，然后令原内侧弹射膜2先复位，再让外侧弹射膜2复位。在使用时也可以通过加载反向电压驱动伸直状态的弹射膜2快速复位。
本实施例中，弹射膜2使用IPMC材料，在使用时，可以仅对内侧弹射膜2提供电压，动作过程上面已经介绍过，也可以同时对两个弹射膜2施加电压，此时需要注意两侧弹射膜2的电压方向不同，且内侧弹射膜施加的电压更大，在电压作用下，使IPMC材料内部的离子发生迁移，内侧弹射膜2的库仑力持续增加，外部弹射膜2的库仑力保持不变或保持增加，内侧弹射膜2的库仑力大于外侧弹射膜2的库仑力，重叠区域外侧的IPMC材料的库仑力方向向内，内侧的IPMC材料的库仑力方向向外，而两个IPMC材料的静摩擦力阻止重叠区域的相互分离。内部阳离子不断移动在IPMC电极层并聚集，当内侧弹射膜2库仑力大于静摩擦力和外侧弹射膜2的库仑力的合力后，重叠区域发生分离，且重叠部分外侧的IPMC受库仑力的影响不断往内运动，内侧的IPMC受库仑力的影响不断往外运动，发生弹射动作。
所述夹持块1的两端分别设置有凹口(图未示)，所述弹射膜2嵌入固定在凹口内，所述夹持块1应为绝缘材料，可以选择硬质轻质材料，如3D打印光敏树脂材料形成的两端内凹的结构，将两片IPMC材料嵌入凹口内形成弹射膜2。
所述夹持块1上还固定有控制器3，所述弹射膜2的固定端内外两侧的两个电极分别接入电路，所述控制器3能够控制两个弹射膜2的电压，具体的，控制器3可以控制电源施加弹射膜2的电压大小和电流方向，由此控制弹射膜2的运动趋势和响应时间。
自然状态下，两个弹射膜2的重叠区域长度为两个弹射膜2平均长度的10％～20％，为了提高弹射膜2的变形能力，以使其能够弯曲成环形结构，所述弹射膜2的表面设置有多个开口槽21，所述开口槽21大致与弹射膜2的表面垂直，开口槽21的深度不超过弹射膜2厚度的1/3，以防止弹射膜2断裂，在弯曲时，开口槽21张开释放弹性应力，降低弹射膜2的变形阻力。为了防止弹射膜2断裂，使用时需要合理的设置开口槽21的深度和数量，以确保在弹射膜2能够弯曲变形的同时，在通电时还能够积攒足够的驱动力，以完成弹射动作。
所述开口槽21可以沿弹射膜2的内外两侧交替设置，也可以只在单侧设置，单侧设置时，处于内侧的弹射膜2上的开口槽21处于内侧，外侧弹射膜2的外表面设置开口槽21，单侧设置和双侧设置开口槽21时，相邻开口槽21之间的间距为整个弹射膜2长度的4％～12％。
实施例2
本实施例提供了实施例1公开的基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器的制备方法，包括以下步骤：
步骤A：取Nafion膜进行糙化处理；
所述Nafion膜为60cm(长)*60cm(宽)的Nafion117膜，膜厚为100～200μm，所述糙化处理的方法为砂纸打磨、喷砂处理、滚轮糙化、化学刻蚀和等离子处理中的任意一种，通过糙化处理方便后续浸泡还原镀和电镀操作。本实施例优选使用滚轮糙化处理，该方法具有操作简单，糙化表面均匀，不引入杂质等特点。
所述滚轮糙化处理的方法为：将Nafion膜固定在平面上，例如通过胶带固定四角，使用微针滚轮在Nafion膜表面来回滚动600次，其中微针滚轮的针头直径为0.1～0.3mm，长度为0.5-2.5mm，上表面糙化完成后对下表面进行同样的糙化处理即可。
还包括在Nafion膜上制作开口槽的步骤，在步骤A中对Nafion膜的单侧或双侧间隔切割形成所述开口槽，切割位置的间隔为Nafion膜长度的4％～12％，切割深度不超过Nafion膜厚度的1/3，在切割开口槽时，可以通过刀片或类似工具逐个加工，也可以通过切割模具同步进行加工。
参考图3，所述切割模具包括表面等间隔的设置固定槽(图未示)的组合器41，所述固定槽内固定有刀片42，所述刀片42可以通过贯穿组合器41长度方向的螺栓固定，或者使用胶水粘合固定在组合器41上，确保所有刀42露出的长度基本一致，从而能够同时加工出多个深度相同且等间隔分布的开口槽。
步骤B：使用高浓度酸和DI水(去离子水)煮洗糙化处理后的Nafion膜，使用第一混合溶液进行离子交换，再使用第二混合溶液进行离子还原，然后对Nafion膜进行电镀；
所述第一混合溶液包括络合盐溶液、NH3H2O溶液和DI水，所述络合盐溶液包括Pd2 +、Ag+、Au+、Pt+、Ni+、Cu2+中的一种或几种；
所述第二混合溶液包括NaBH4溶液、NH3H2O溶液和DI水；
具体的，所述高浓度酸为200mL，2mol/L的盐酸。
所述第一混合溶液包括230体积单位的DI水和18体积单位的，每248ml溶液中加入0.34gPd(NH3)4Cl2络合盐，将糙化处理后的Nafion膜放入第一混合溶液中，在50℃，50～250r/min的水浴恒温振荡器条件下浸泡2h，优选为75r/min；取出后用DI水冲洗表面3次，其中NH3H2O溶液中NH3的在氨水中的质量分数为25％～28％。
所述第二混合溶液包括250体积单位的DI水，1体积单位的NH3H2O溶液和1体积单位的NaBH4溶液，其中NH3H2O溶液中NH3的在氨水中的质量分数为25％～28％，NaBH4溶液中的NaBH4质量分数为5％；将第一混合溶液处理后的Nafion膜放入第二混合溶液中，在50℃，50～250r/min的水浴恒温振荡器条件下还原1h，转速优选为75r/min，重复步骤B中的离子交换和离子还原步骤3次。
所述的电镀的方法为：将Nafion膜进行切边处理，切边宽度不超过1mm，用钛网作为正极，弹簧针阵列为负极，1.6g/L的黄金水50ml作为电解液，在0.1A电流作用下对Nafion膜表面进行镀金处理；电镀后的膜放入200ml，0.2mol/L的NaOH水溶液中，在50℃，50～250r/min的磁力搅拌器中交换2h。
步骤C：加热步骤B处理后的复合膜，使其卷曲定形；
具体方法为：在双侧均设置开口槽时，以任意面朝向加热棒，在单侧加工开口槽时，分别将设置开口槽的一面朝向加热棒和背向加热棒进行卷曲定形，温度为110℃，时间为20s，得到弯曲的IPMC材料，最终的弹射驱动器中，开口槽向外的的IPMC处于开口槽向内的IPMC外部。
步骤D：将复合膜夹持端的电极层分别使用银浆连接铜箔片，并50-90℃烘干银浆；
步骤E：将两片复合膜固定在一个夹持块两端，并将复合膜的铜箔片接入电路，所述铜箔片可以使用导线、丝网印刷电路等方式接入电路。
本实施例使用用硬度较高的轻质材料作为夹持器连接两个复合膜的端部，将铜箔片一端接入夹持端的复合膜电极，另一端接入控制器。两个复合膜的另一端重叠，重叠区域的长度为两个复合膜平均长度的10％～20％，在单侧加工开口槽时，开口槽朝外的复合膜处于重叠区域的外侧，通过控制器控制两个复合膜的通电情况即可。
当然也可以使用绝缘硬质材料制作夹持块，将复合膜的端部通过胶粘、热熔焊接等方式固定在夹持块上。
通过以上方法制作得到中间为聚合物层，两边为电极层的IPMC材料，聚合物层内部为孔洞结构，含有大量的离子，其中阴离子固定，阳离子自由移动，当加电的情况下，阳离子发生移动，在阴极聚集产生电势。电动势引起IPMC材料发生变形。
实施例3
本实施例与实施例2的区别仅在于，步骤A中不对Nafion膜加工开口槽，而在步骤C进行卷曲定形时直接在弯曲的复合膜上加工出开口槽，步骤C的具体方法为：
对步骤B处理后的复合膜，放置于半弧形切口模具中热压，热压温度为170℃，压力为0.6MPa，时间为5min；
参考图4，所述半弧形切口模具包括上模51和下模52，所述上模51包括朝向下方的凸出部53，下模52包括与凸出部53配合的弧形内凹部54，所述凸出部53和/或内凹部54上沿弧形表面分别设置有多个刀片55，凸出部53和内凹部54上的刀片55位置间隔分布，刀片55间距为复合膜长度的4％～12％。
根据单侧加工开口槽和双侧加工开口槽的需要确定是仅在凸出部53或内凹部54上设置刀片55，还是均设置刀片55，单侧设置时，凸出部53或内凹部54上的刀片55间距为4％～12％，双侧设置时，凸出部53和内凹部54上的刀片55间距为4％～12％。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：包括夹持块和分处于夹持块两端的弹射膜，所述弹射膜为IPMC材料制作，两个弹射膜自然状态下呈弯曲状且端部存在重叠区域，至少内侧的弹射膜能够在电驱动下产生伸直的趋势，自然状态下，两个弹射膜的重叠区域长度为两个弹射膜平均长度的10％～20％，所述弹射膜的表面设置有多个开口槽，相邻开口槽之间的间距为整个弹射膜长度的4％～12％；所述开口槽大致与弹射膜的表面垂直，开口槽的深度不超过弹射膜厚度的1/3；
所述夹持块的两端分别设置有凹口，所述弹射膜嵌入固定在凹口内；
所述开口槽沿弹射膜的内外两侧交替设置，或沿单侧间隔设置，单侧设置时，处于内侧的弹射膜的内侧设置开口槽，处于外侧的弹射膜外表面设置开口槽；所述IPMC材料制作包括以下步骤：
步骤A：取Nafion膜进行糙化处理；
步骤B：使用高浓度酸和DI水煮洗糙化处理后的Nafion膜，使用第一混合溶液进行离子交换，再使用第二混合溶液进行离子还原，然后对Nafion膜进行电镀。
2.根据权利要求1所述的一种基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器，其特征在于：所述夹持块上固定有控制器，所述弹射膜的两面电极接入电路，所述控制器能够控制两个弹射膜得到的电压。
3.权利要求1-2任一项所述的基于离子型电致动聚合物的仿生弹射驱动器的制备方法，包括：
步骤A：取Nafion膜进行糙化处理；
步骤B：使用高浓度酸和DI水煮洗糙化处理后的Nafion膜，使用第一混合溶液进行离子交换，再使用第二混合溶液进行离子还原，然后对Nafion膜进行电镀；对步骤B处理后的复合膜，放置于半弧形切口模具中热压，热压温度为170℃，压力为0.6MPa，时间为5min；
所述半弧形切口模具包括上模和下模，所述上模包括朝向下方的凸出部，下模包括与凸出部配合的弧形内凹部，所述凸出部和/或内凹部上沿弧形表面分别设置有多个刀片，凸出部和内凹部上的刀片位置间隔分布，刀片间距为复合膜长度的4％～12％；
所述第一混合溶液包括络合盐溶液、NH3H2O溶液和DI水，所述络合盐溶液包括Pd2+、Ag+、Au+、Pt+、Ni+、Cu2+中的一种或几种；
所述第二混合溶液包括NaBH4溶液、NH3H2O溶液和DI水；
步骤C：加热步骤B处理后的复合膜，使其卷曲定形；步骤C进行卷曲定形的步骤为：在单侧加工开口槽时，分别将设置开口槽的一面朝向加热棒和背向加热棒在110℃下加热定形20s，在双侧均加工开口槽时，以任意面朝向加热棒在110℃下加热定形20s，得到弯曲的IPMC材料；
步骤D：将复合膜的夹持端的电极层使用银浆连接铜箔片，并烘干银浆；
步骤E：将两片弯曲定形的复合膜固定在一个夹持块两端，并将复合膜接入电路；
还包括在Nafion膜上制作开口槽的步骤，在步骤A中对Nafion膜的单侧或双侧间隔切割形成所述开口槽，切割位置的间隔为Nafion膜长度的4％～12％，切割深度不超过Nafion膜厚度的1/3。
4.根据权利要求3所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤A中的Nafion膜为60cm(长)*60cm(宽)的Nafion117膜，所述糙化处理的方法为砂纸打磨、喷砂处理、滚轮糙化、化学刻蚀和等离子处理中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：滚轮糙化的方法为：将Nafion膜固定在平面上，使用微针滚轮在Nafion膜表面来回滚动600次，上表面糙化完成后对下表面进行同样的糙化处理。
6.根据权利要求3所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤B中使用200mL，2mol/L的盐酸煮洗Nafion膜。
7.根据权利要求3所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤B中第一混合溶液包括230体积单位的DI水和18体积单位的NH3H2O溶液，每248ml溶液中加入0.34gPd(NH3)4Cl2络合盐，将糙化处理后的Nafion膜放入第一混合溶液中，在50℃，50～250r/min的水浴恒温振荡器条件下浸泡2h；除去后用DI水冲洗表面3次，其中NH3H2O溶液中NH3在氨水中的质量分数为25％～28％。
8.根据权利要求7所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：所述第二混合溶液包括250体积单位的DI水，1体积单位的NH3H2O溶液和1体积单位的NaBH4溶液，其中NH3H2O溶液中NH3在氨水中的质量分数为25％～28％，NaBH4溶液中的NaBH4质量分数为5％；将第一混合溶液处理后的Nafion膜放入第二混合溶液中，在50℃，50～250r/min的水浴恒温振荡器条件下还原1h，重复步骤B中的离子交换和离子还原步骤3次。
9.根据权利要求3所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤B所述的电镀的方法为：将Nafion膜进行切边处理，用钛网作为正极，弹簧针阵列为负极，1.6g/L的黄金水50ml作为电解液，在0.1A电流作用下对Nafion膜表面进行镀金处理；电镀后的膜放入200ml，0.2mol/L的NaOH水溶液中，在50℃，50～250r/min的磁力搅拌器中交换2h。
10.根据权利要求3所述的一种弹射驱动器的制备方法，其特征在于：步骤D中对复合膜夹持端的两个电极使用银浆连接铜箔片，并在50-90℃下烘干银浆；在夹持端的内外两侧分别形成复合膜的两个电极；
步骤E中，通过硬度较大轻质夹持装置固定两个复合膜端部，并用铜箔片连接电极接入电路和控制器；两个复合膜的另一端重叠，重叠区域的长度为两个复合膜平均长度的10％～20％，在单侧加工开口槽时，开口槽朝外的复合膜处于外侧。
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