[0028] 下面结合附图对本发明的内容进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。居于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 实施例1
[0030] 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如下：
[0031] 步骤一，打磨nafion117离子聚合物膜，用W10(04号)金相砂纸，均匀按一个方向打磨。
[0032] 步骤二，将步骤一所得打磨后的nafion117离子聚合物膜放入盛有去离子水的烧杯中，浸泡10min，然后取出该离子聚合物膜放入另一个盛有去离子水的烧杯中，超声波清洗10min，再将该离子聚合物膜放入2mol/L的HCL中煮沸1h，加热温度为150℃，烧杯加盖子；最后，取出该离子聚合物膜，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。
[0033] 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离子聚合物膜放入0.01mol/L银氨溶液中浸泡12h，再将放有银氨溶液和nafion117离子聚合物膜的烧杯放在60℃的水浴池上水浴加熱，每隔10min滴1mL浓度为0.2mol/LNaBH4还原剂，每滴加一次NaBH4还原剂，水浴加热温度升高1℃，直到温度升到
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。
[0034] 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。
[0035] 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。其结构如图1-2所示。
[0036] 具体地，所述步骤五制备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。
[0037] 对所得的单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元进行通电测试，当给IPMC膜电极两端施加5V电压时，该IPMC膜发生弯曲和旋转，并沿着旋转轴方向收缩做线性运动；当释放电压时，该IPMC膜慢慢旋转并伸直恢复原状；当施加-5V反向电压时，该IPMC膜沿着另外一个方向弯曲和旋转，同样做线性收缩运动，如图3所示。本发明的单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元结构简单，可重复性高，力输出性能稳定，拓展了IPMC的应用，在柔性电致动智能材料、水下智能开关和低电压驱动等领域具有很大的应用前景。
[0038] 实施例2
[0039] 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如下：
[0040] 步骤一，打磨nafion117离子聚合物膜，用W10(04号)金相砂纸，均匀按一个方向打磨；
[0041] 步骤二，将步骤一所得打磨后的nafion117离子聚合物膜放入盛有去离子水的烧杯中，浸泡10min，然后取出该nafion117离子聚合物膜放入另一个盛有去离子水的烧杯中，超声波清洗10min，再将该nafion117离子聚合物膜放入2mol/L的HCL中煮沸1h，加热温度为170℃，烧杯加盖子。最后，取出该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；
[0042] 步骤三，将步骤二所得的nafion117离子聚合物膜放入0.1mol/L的H2S04中浸泡0.5h；然后取出nafionl17离子聚合物膜放入0.01mol/L银氨溶液中浸泡12h，再将放有银氨溶液和nafion117离子聚合物膜的烧杯放在60℃的水浴池上，每隔10min滴1mL，0.3mol/LNaBH4还原剂，每滴加一次NaBH4还原剂，水浴加热温度升高1℃，直到温度升到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。
[0043] 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。
[0044] 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。其结构如图1-2所示。
[0045] 具体地，所述步骤五制备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。
[0046] 所得单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元的性能与实施例1类似。
[0047] 实施例3
[0048] 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如下：
[0049] 步骤一，打磨nafion117离子聚合物膜，用W10(04号)金相砂纸，均匀按一个方向打磨；
[0050] 步骤二，将步骤一所得打磨后的nafion117离子聚合物膜放入盛有去离子水的烧杯中，浸泡20min，然后取出该nafion117离子聚合物膜放入另一个盛有去离子水的烧杯中，超声波清洗20min，再将该nafion117离子聚合物膜放入2mol/L的HCL中煮沸1h，加热温度为180℃，烧杯加盖子。最后，取出该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。
[0051] 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离子聚合物膜放入0.01mol/L银氨溶液中浸泡12h，再将放有银氨溶液和nafion117离子聚合物膜的烧杯放在60℃的水浴池上，每隔10min滴2mL，0.4mol/L NaBH4还原剂，每滴加一次NaBH4还原剂，水浴加热温度升高1℃，直到温度升到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。
[0052] 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。
[0053] 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。其结构如图1-2所示。
[0054] 具体地，所述步骤五制备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。
[0055] 所得单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元的性能与实施例1类似。
[0056] 实施例4
[0057] 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如下：
[0058] 步骤一，打磨nafion117离子聚合物膜，用W10(04号)金相砂纸，均匀按一个方向打磨。
[0059] 步骤二，将步骤一所得打磨后的nafion117离子聚合物膜放入盛有去离子水的烧杯中，浸泡15min，然后取出nafion117离子聚合物膜放入另一个盛有去离子水的烧杯中，超声波清洗15min，再将该nafion117离子聚合物膜放入2mol/L的HCL中煮沸1h，加热温度为200℃，烧杯加盖子；最后，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。
[0060] 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离子聚合物膜放入0.01mol/L银氨溶液中浸泡12h，再将放有银氨溶液和nafion117离子聚合物膜的烧杯放在60℃的水浴池上，每隔10min滴2mL，0.2mol/LNaBH4还原剂，每滴加一次NaBH4还原剂，水浴加热温度升高1℃，直到温度升到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。
[0061] 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。
[0062] 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。其结构如图1-2所示。
[0063] 具体地，所述步骤五制备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。
[0064] 所得单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元的性能与实施例1类似。
[0065] 实施例5
[0066] 如图1-2所示，一种单片螺旋形离子聚合物金属复合材料线性驱动单元，由实施例1-4制备而得，包括nafion117离子聚合物膜1，Ag纳米粒子2和金薄膜电极3；所述Ag纳米粒子2嵌于nafion117离子聚合物膜1两侧的表面；所述金薄膜电极3对称位于nafion117离子聚合物膜1两侧的Ag纳米粒子2上方，所述金薄膜电极3为连续的若干Z字形。
[0067] 具体地，所述Ag纳米粒子2的直径为100-200nm；所述金薄膜电极3的厚度为500-1000nm；所述连续的若干Z字形的金薄膜电极3相邻两条金薄膜之间构成的夹角为60-120°。
[0068] 具体地，所述nafion117离子聚合物膜1的尺寸为0.5cm×5cm，所述金薄膜电极3的宽度为0.2-0.5cm。
[0069] 具体地，所述的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。
[0070] 如图3所示，当给离子聚合物金属复合材料膜(IPMC膜)电极两端施加5V电压时，该IPMC膜发生弯曲和旋转呈螺旋状，并沿着旋转轴方向收缩做线性运动。当释放电压时，该IPMC膜慢慢旋转并伸直恢复原状。当施加-5V反向电压时，该IPMC膜沿着另外一个方向弯曲和旋转，同样做线性收缩运动。
[0071] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上、在本发明的方法和原则之内，所作的任何修改等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
