阅读说明：本技术 各向同性的电流变弹性体的制备方法和电流变弹性体振动吸收性能检测方法 (Preparation method of isotropic electrorheological elastomer and detection method of vibration absorption performance of electrorheological elastomer ) 是由 巫金波 袁欣 温维佳 周雪峰 张萌颖 薛厂 于 2020-03-05 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种各向同性的电流变弹性体的制备方法,其包括将电流变颗粒加入PDMS预聚物或PDMS预聚物与硅油的混合液中,搅拌使电流变颗粒分散均匀,再加入固化剂,并搅拌至固化剂混合均匀得到胶料,以及将胶料转移至容器中,真空环境下去除气泡,并在烘箱中进行固化,从而得到各向同性的电流变弹性体。本发明同时也提供了一种用于对制备的电流变弹性体的振动吸收性能进行检测的方法。本发明的电流变弹性体的制备方法,工艺简单,无需固化电场,不用提供高压电源和设计相应的加压固化模具,可降低制备成本,且制备的电流变弹性体也有着较大的储能模量变化量,以及较高的相对ER效应。(The invention provides a preparation method of an isotropic electrorheological elastomer, which comprises the steps of adding electrorheological particles into PDMS prepolymer or a mixed solution of PDMS prepolymer and silicone oil, stirring to uniformly disperse the electrorheological particles, adding a curing agent, stirring until the curing agent is uniformly mixed to obtain a sizing material, transferring the sizing material into a container, removing bubbles in a vacuum environment, and curing in an oven to obtain the isotropic electrorheological elastomer. The invention also provides a method for detecting the vibration absorption performance of the prepared electrorheological elastomer. The preparation method of the electrorheological elastomer has simple process, does not need a curing electric field, does not need to provide a high-voltage power supply and design a corresponding pressurizing and curing die, can reduce the preparation cost, and the prepared electrorheological elastomer also has larger storage modulus variation and higher relative ER effect.)

各向同性的电流变弹性体的制备方法和电流变弹性体振动吸 收性能检测方法

技术领域

本发明涉及电流变材料制备技术领域，特别涉及一种各向同性的电流变弹性体的制备方法，同时，本发明也涉及一种对制备的电流变弹性体的振动吸收性能进行检测的方法。

背景技术

电流变弹性体由高分子聚合物(如橡胶)和微纳米尺度的介电颗粒组成，一般可分为各向异性电流变弹性体和各向同性电流变弹性体，其中各向同性电流变弹性体是制备时的固化过程在无电场条件下进行，电流变颗粒朝向呈随机分布，因而获得各向同性的材料，各向异性电流变弹性体则是制备时的固化过程在一定电场下进行，电流变颗粒在电场下极化形成链、柱状等结构，且固化完成后这些有序结构被锁定，因而获得各向异性材料。

相较于各向异性电流变弹性体，各向同性电流变弹性体具有制备简单，易于大规模生产的特点，更适于进行推广应用。但目前所应用的各向异性电流变弹性体也有着储能模量变化量小，相对ER效应(电流变效应)低的问题，其储能模量变化量鲜有高于400kPa的，相对ER效应也一般低于5，在很大程度上限制了电流变弹性体的实际应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种各向同性的电流变弹性体的制备方法，以可制备各向同性的电流变弹性体。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种各向同性的电流变弹性体的制备方法，且所述制备方法包括如下的步骤：

a.将电流变颗粒加入PDMS预聚物或PDMS预聚物与硅油的混合液中，搅拌使电流变颗粒分散均匀；

b.加入固化剂，并搅拌至固化剂混合均匀得到胶料；

c.将胶料转移至容器中，真空环境下去除气泡，并在烘箱中进行固化，而得到各向同性的电流变弹性体。

进一步的，所述电流变颗粒采用巨电流变颗粒BaTiO(C₂O₄)₂+NH₂CONH₂。

进一步的，在采用PDMS预聚物与硅油的混合液时，所述PDMS预聚物和硅油之间的质量比在0-1之间。

进一步的，所述硅油采用二甲基硅油。

进一步的，所述二甲基硅油的黏度为5-100mpas。

进一步的，所述电流变颗粒的添加量占电流变弹性体总重的10～50％。

进一步的，在仅采用PDMS预聚物时，所述电流变颗粒的添加量在10-45wt.％之间，在采用PDMS预聚物与硅油的混合液时，所述电流变颗粒的添加量在10-50wt.％之间。

进一步的，所述固化剂采用硅氢交联剂，且所述固化剂的加入量为PDMS预聚物的10-20wt.％。

进一步的，所述烘箱中的固化温度为50-80℃。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的各向同性电流变弹性体的制备方法，通过电流变颗粒、PDMS预聚物或PDMS预聚物与硅油的混合液、以及固化剂的逐步混合，并通过烘箱固化而可制备得到各向同性的电流变弹性体。该制备方法工艺简单，无需固化电场，不需要提供高压电源和设计相应的加压固化模具，而能够降低电流变弹性体的制备成本及安全风险。

同时，本发明的制备方法中分散相颗粒为巨电流变颗粒，可利用其GER效应得到性能优异的各向同性电流变弹性体，而硅油的加入能够软化基体，进而也可进一步提升电流变弹性体的性能。

此外，本发明也提出了一种电流变弹性体振动吸收性能检测方法，所述检测方法用于对以上制备的电流变弹性体的振动吸收性能进行检测，且该方法包括如下的步骤：

s1.将电流变弹性体粘附在摇床上，在电流变弹性体的两侧布置电极，并在电流变弹性体上放置一检测用物体，并依靠电流变弹性体粘附所述检测用物体，且在所述检测用物体的顶部做一有色标记；

s2.相邻于电流变弹性体，在摇床上刚性连接一检测用参考物体，且在所述检测用参考物体的顶部做一有色标记；

s3.将所述电极与电源接通，并对检测用物体以及检测用参考物体顶部的有色标记的运动状态进行图像采集，以获得有色标记的运动轨迹；

其中，步骤s3中为采用相机进行拍摄，且相机的曝光时间为1.0s，以获得所述运动轨迹；或者，步骤s3中为采用摄像机进行拍摄，并通过逐帧记录有色标记的一系列位置，且将该一系列位置由曲线连接而得到所述运动轨迹。

本发明的上述检测方法可实现对电流变弹性体振动吸收性能的检测，以利于制备的电流变弹性体性能的判断。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的B-PDMS ERE的ΔG’随电流变颗粒质量分数的关系图(图中左上角插图为弹性体外观形貌)；

图2为本发明实施例所述的B-PDMS ERE的相对ER效应随电流变颗粒质量分数的关系图；

图3为本发明实施例所述的电流变颗粒质量分数与B-PDMS前驱体剪切应力的关系图；

图4为本发明实施例所述的电流变颗粒质量分数与B-PDMS前驱体粘度(表观粘度)的关系图；

图5为本发明实施例所述的B-S-PDMS ERE的ΔG’与电流变颗粒质量分数的关系图；

图6为本发明实施例所述的B-PDMS ERE(a)和B-S-PDMS ERE(b)的SEM谱图；

图7为本发明实施例所述的B-S-PDMS ERE的ΔG’与电场的关系图；

图8为本发明实施例所述的B-S-PDMS前驱体和B-S-PDMS ERE的ΔG’与电场的关系图(图中点是测试数据，线是拟合曲线)；

图9为本发明实施例所述的B-S-PDMS ERE相对ER效应与电场的关系图；

图10为本发明实施例所述的B-S-PDMS前驱体、B-S-PDMS和B-PDMS在电场下的粒子排列示意图；

图11为本发明实施例所述的B-S-PDMS ERE的储能模量的时间响应示意图；

图12为本发明实施例所述的B-S-PDMS ERE的时间稳定性示意图；

图13为本发明实施例所述的振动吸收吸能检测方法的装置构成示意图；

图14为两个检测物体上有色标记在有无电场时的运动轨迹对比图；

图15为检测过程中弹性体受力状态及微观结构示意图；

图16为检测用物体上有色标记振幅随电场的变化率；

图17为检测用物体上有色标记运动轨迹振幅随电场的变化示意图(实线是高压电源记录的电场，虚线是方波控制的电场)；

图18为检测用物体上有色标记在检测过程中方波电场从0变换到1.5kV/mm时的运动轨迹变化过程。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种各向同性的电流变弹性体的制备方法，该制备方法具体包括如下的步骤：

步骤a：将电流变颗粒加入PDMS预聚物或PDMS预聚物与硅油的混合液中，搅拌使电流变颗粒分散均匀；

步骤b：加入固化剂，并搅拌至固化剂混合均匀得到胶料；以及，

步骤c：将胶料转移至容器中，真空环境下去除气泡，并在烘箱中进行固化，从而得到各向同性的电流变弹性体。

其中，在以上制备方法中，所采用的电流变颗粒可选择高电流变效应的GER颗粒，优选为巨电流变颗粒BaTiO(C2O4)2+NH2CONH2，且该巨电流变颗粒以下可称为BTRU。所述硅油则优选的可采用二甲基硅油，该二甲基硅油的黏度在5-100mpas之间，并例如可为5mpas、10mpas、20mpas、25mpas、50mpas或75mpas，且其优选为10mpas。

本实施例中，当采用PDMS预聚物与硅油的混合液时，需要指出的是，上述PDMS预聚物和硅油之间的质量比可在0-1之间，其例如PDMS预聚物和硅油之间的比例可为1：5、1：4、1：3、1：2或1：1，且两者间比例优选的也为1：1。

此外，本实施例中加入的电流变颗粒的添加量占制备的电流变弹性体总重的10～50％，其例如可为10wt.％、15wt.％、18wt.％、20wt.％、22wt.％、25wt.％、30wt.％、32wt.％、35wt.％、38wt.％、40wt.％、42wt.％、45wt.％、50wt.％。并且，其中作为优选的实施例形式，在仅采用PDMS预聚物时，本实施例电流变颗粒的添加量可选择在10-45wt.％之间，而在采用PDMS预聚物与硅油的混合液时，由于此时可容纳更多颗粒，因而电流变颗粒的添加量则可选择在10-50wt.％之间。

本实施例上述固化剂一般可采用硅氢交联剂，硅氢交联剂为氢基封端的硅氧烷或氢基封端的聚硅氧烷交联剂，其具有扩链的作用，且可在有机硅催化剂作用下生成具有自粘附功能的硅胶层。本实施例中，不管选用具体哪种硅氢交联剂，其对本实施例的技术效果都没有影响，并且作为优选的，本实施例的固化剂具体可选择为含铂催化剂的硅氢交联剂。同时，本实施例中固化剂的加入量一般为PDMS预聚物的10-20wt.％，并例如可为10％、10.5％、11％、12％、12.5％、15％、18％或20％。固化剂的加入量会影响固化时间，因而其具体加入量可根据需要进行调整，且本实施例中优选的固化剂的加入量为10％。

另外，本实施例在上述的胶料固化中，烘箱中的固化温度一般采用50℃-80℃其例如可是50℃、55℃、60℃、65℃、68℃、70℃、75℃或80℃，且优选可采用60℃。而在烘箱内的固化时间则一般为2-8h，并例如可是2h、2.5h、3h、4h、4.5h或5h、6h、6.5h、7h、8h。固化时间的长短会影响制备的电流变弹性体的初始模量，在实际实施中的固化时间则视电流变弹性体的具体应用进行选取即可。

通过以上的制备方法，本实施例即可制备出各向同性的电流变弹性体，其中基于采用单独的PDMS预聚物，或是采用PDMS预聚物和硅油的混合液，本实施例制备出的电流变弹性体也会有所不同。此时，对于仅采用PDMS预聚物的制备例，制备出BTRU/PDMS各向同性电流变弹性体，且以下可称其为B-PDMS ERE，而对于采用PDMS预聚物和硅油混合液的制备例，则制备出BTRU/硅油-PDMS各向同性电流变弹性体，且以下可称其为B-S-PDMS ERE。

本实施例的制备方法可制备得到各向同性的电流变弹性体，同时其仅通过各原料的逐步混合，并利用烘箱固化便可制备得到各向同性的电流变弹性体，制备工艺简单，无需固化电场，不需要提供高压电源和设计相应的加压固化模具，因而也能够降低电流变弹性体的制备成本及安全风险。

下面将结合于具体的测试，对本实施例的各向同性电流变弹性体的制备进行进一步的说明，且以下说明中首先也根据制备方法中所包含的两种制备例，而分别针对于B-PDMS ERE及B-S-PDMS ERE进行说明。

此时，首先需要说明的是，在电流变弹性体的制备中，其中所涉工艺参数一般可采取前述的各优选值，而烘箱内的固化时间可均采用同一值。同时，本实施例以下进行储能模量变化量及相对ER效应测试时的测试条件也具体为：剪切应变固定为0.01％，角频率为1～100rad/s。

(一)针对于B-PDMS ERE

本实施例将电流变颗粒的质量分数按5wt.％递增，分别制备出PDMS、B-PDMS-5、B-PDMS-10、B-PDMS-15、B-PDMS-20、B-PDMS-25、B-PDMS-30、B-PDMS-35、B-PDMS-40、B-PDMS-45、B-PDMS-50多种电流变弹性体。其中，第一个PDMS表示电流变颗粒没有添加，也即B-PDMS-0，而各B-PDMS后的数字则代表加入的电流变颗粒的质量分数，该质量分数也即电流变颗粒在制备的电流变弹性体中所占的比重。

在以上制备的各电流变弹性体B-PDMS中，B-PDMS-5因其胶料黏度低，电流变颗粒沉积于底部，故舍弃不用。本实施例上述制备的电流变弹性体根据需要可制备成不同形状，不同大小，以及不同厚度，其具体可如图1中的插图所示。此外，需要说明的是，发明人通过对制备的电流变弹性体进行切割，发现这些电流变弹性体可以被切割成多块，并且切割分离的块也能够重新整合成一个块，其表明本实施例的电流变弹性体具有很好的自愈性。

通过振荡扫描测试对制备的电流变弹性体的粘弹性进行测试，此时图1为电流变弹性体B-PDMS的储能模量变化量ΔG’(ΔG’＝G_E’-G₀’，其中G_E’为电场下的储能模量，G₀’为无电场时的储能模量)。随电流变颗粒质量分数、也即颗粒浓度的变化图。从图1可以看出，当电流变颗粒质量分数较低时，ΔG’非常小，但随着电流变颗粒浓度的增大，ΔG’会急剧增大，这是因为当电流变颗粒含量增加时，颗粒之间的距离减小，而颗粒之间的静电吸引本质上是一种短距离力，由此储能模量会迅速增长。电流变颗粒的质量分数越高，颗粒间形成链的机会就越大，因此在外加电场的作用下，颗粒的结构越长越密，以此促使了储能模量的增加。

此外，仍由图1所示的，以电场为3kV/mm为例，当电流变颗粒质量分数低于45％时，ΔG’会随着电流变颗粒含量的增加而增加，并在45％时达到最大值，之后ΔG’却随着电流变颗粒含量的增加而发生下降。究其原因，应是添加过多的电流变颗粒时，可能会导致分散相的团聚，甚至会发生与聚合物基体、也即PDMS相分离，从而对电流变颗粒的极化产生不利影响，所以电流变颗粒的含量过高会导致分散状态不好或相不均匀，其中，制备的B-PDMS-50便是这种情况。

对于以上45％之后ΔG’下降的原因，通过图3及图4中对未固化的电流变弹性体的前驱体的流变数据的测试可加以证实。由图3及图4可知，随着BTRU含量的增加，B-PDMS前驱体的粘度会增加，剪切变稀现象更加明显，且当电流变颗粒的质量分数为50wt.％时，其对应的前驱体的流动性较差，进而也便会导致固化后的电流变弹性体性能较差。

本实施例中，制备的B-PDMS的相对ER效应随电流变颗粒质量分数的变化如图2中所示，由图2可以看出其变化趋势与图1中的ΔG’一致，也即在固定的电流变颗粒浓度下，相对ER效应随着电场强度的增大而增大。而在相同的电场强度下，相对ER效应则随着电流变颗粒浓度的增加先增大，且在达到最大值之后也会减小。

此外，从图2并结合图1所示可知，对于制备的B-PDMS，其储能模量变化量以最高电场3kV/mm下为标准，性能较好的是B-PDMS-40、B-PDMS-45和B-PDMS-50，三者的储能模量变化量较大，并接近200kPa。同时，在电场强度为3kV/mm时，三者的相对ER效应最大，发明人发现其分别为3.71、3.96和3.58。

(二)针对于B-S-PDMS ERE

本实施例具体为硅油采用黏度为10mPas的二甲基硅油，且PDMS与二甲基硅油的比例为1:1，同时电流变颗粒的质量分数分别为40wt.％、45wt.％、50wt.％，以制备B-S-PDMSERE。

此时，制备的B-S-PDMS ERE的储能模量变化量ΔG’与电流变颗粒质量分数的关系如图5所示，可以发现不管高低电场下，ΔG’都随电流变颗粒质量分数增加而增加，其与上述的BTRU/PDMS体系是不相同的。而之所以如此，应是因为二甲基硅油的加入降低了纳米状的电流变颗粒在PDMS基体中的团聚，提高了颗粒分散性以及颗粒与基体的相容性，因而在这种情况下，基体可以支持50wt.％的电流变颗粒含量，而不会出现之前的过填充现象。如图6中的左侧的(a)所示，其为B-PDMS-50ERE截面的SEM图，可以看出其呈现为较多颗粒团聚，而相比之下，图6中右侧的(b)为B-S-PDMS-50ERE截面的SEM图，可以看出其呈现为颗粒均匀分布，该两者的区别正好印证了上面的解释。

需要指出的是，除了减少电流变颗粒在PDMS中的团聚外，加入的硅油的另一个功能则是能够提高电流变颗粒的移动性。此时，图7示出了ΔG’与电场强度的关系，通过图7可看出的是，B-S-PDMS ERE的储能模量变化较大，且发明人发现B-S-PDMS ERE在3kV/mm电场下储能模量变化可达396kPa。同时，发明人也发现在0至3kV/mm的范围内，ΔG’遵循以下比例关系：ΔG’∝E^α，也即ΔG’正比于E^α。

值得说明的是，对于上述的比例关系式，发明人同时亦发现其中的比例指数α值也为大于2，这无疑与传统观念是相矛盾的。因为根据经典理论，两个偶极子粒子之间的静电相互作用与外加电场的平方成正比，因而ΔG’应与电场强度成二次相关。而之所以出现本实施例的比例指数和传统观念不一致，应是本实施例的电流变弹性体体系并不同于以往，实际上本实施例的弹性体中的相对ER效应的性质应该用取向极化模型(外电场下倾向于定向排列)来解释，如此相邻球体之间的静电相互作用与电场近似线性相关，故在电流变弹性体中，ΔG’呈现近线性场依赖。

为此，通过在相同测试参数下对未固化的B-S-PDMS前驱体的ΔG’进行测量，如图8所示，可以发现测试结果与上面的判断相符。而对于为什么在前驱体固化成弹性体后没有了线性关系，其主要原因应是电流变颗粒的迁移率发生了变化。

一般，无论是在分散体中还是在各向同性弹性体中，电流变颗粒最初都是随机分布的，在有电场时为了与电场一致，电流变颗粒则需要进行迁移。由于电流变弹性体中的电流变颗粒被锁在基体中，它们的迁移率远低于前驱体，且在低电场强度下，电流变颗粒之间的静电力很小，难以克服基体的弹性力，因而弹性体的储能模量增量很小。而当电场足够大时，电流变颗粒间静电作用的总和大于基体的储能模量，且随着电场的增大，电流变颗粒的迁移率增大，所以ΔG’值会迅速增大，由此图8中弹性体的曲线也便在高电场下转向了前驱体的曲线。

正是由于上述的原因，B-S-PDMS ERE的ΔG’与电场之间呈曲线关系，且电流变颗粒的迁移率越高，比例系数α越大。而若假设电场中的粒子完全没有移动性，那么此时它们与电场的关系则将如图8中的虚线所示。此外，本实施例在不同电场强度下时，B-S-PDMSERE的相对ER效应值具体如图9中所示，由图9可以看出，B-S-PDMS ERE的相对ER效应随场强的增大而增大，且在3kV/mm时，电流变颗粒质量分数为40wt.％、45wt.％、50wt.％的B-S-PDMS ERE的相对ER效应分别增大了24倍、30倍、33倍。

本实施例还需要说明的是，电流变弹性体B-PDMS ERE与B-S-PDMS ERE在剪切模量和能耗上的差异，也是由于硅油的添加而增加了电流变颗粒的流动性。此时，如下的表1中比较了B-PDMS ERE和B-S-PDMS ERE的粘弹性区别，数据表明，在零场条件且相同的电流变颗粒质量分数下，B-S-PDMS ERE的储能模量G’值低于B-PDMS ERE的G’值，这表明硅油可以有效降低弹性体基体的分子相互作用，从而降低复合材料的初始储能模量。

而在施加电场后，B-S-PDMS ERE的储能模量G’和损耗模量G”都迅速增大，最终超过B-PDMS ERE，其则表明硅油的加入可大大降低PDMS的粘度，进而能够降低电流变颗粒颗粒运动的阻力。

表1 B-PDMSERE和B-S-PDMS ERE的粘弹性比较

本实施例B-S-PDMS前驱体、B-S-PDMS ERE以及B-PDMS ERE在电场下的电流变颗粒排列形式如图10中所示，在B-S-PDMS体系中，静电相互作用比较容易克服聚合物的弹性，致使电流变颗粒具有较大的迁移率，因而使得其在电场作用下更易形成链甚至柱状结构，同时硅油也会帮助电流变颗粒相互附着，以在电场方向上形成致密的微观结构，且在高电场作用下这种效应更为明显。因此，本实施例制备的B-PDMS ERE电场诱导的储能模量较大，且颗粒迁移率的增加也会导致更大的摩擦，并表现为损耗模量的增加。

随着电场的开关，本实施例的电流变弹性体的储能模量和损耗模量可随之近乎可逆变化，且通过将吸收的能量耗散出去，弹性体可恢复到起始未加电时的状态，以此实现电流变效应。同时，正如以上所述的，低零场模量和高电场模量也大大增强了本实施例的B-PDMS-ERE的相对ER效应，由此便可使其具有较高的实际应用价值。

本实施例中，图11为不同电场强度下B-S-PDMS-50的时间响应，其中的电场交替开启和关闭，通过图11可看出当施加电场时，G’瞬时响应，且在每一电场强度下，B-S-PDMS-50近乎可逆，不过随着电场越大，由于形成的网络结构更为牢固，因而也便需要更多的时间才可回复到初始状态。

图12为B-S-PDMS-50在2kV/mm电场作用下的电流变性能随时间的变化，通过图12可知随着时间的延长，相对ER效应逐渐减弱，且当使用时间达到45d时，相对ER效应衰减至初始值的85.3％。由此可以看出对于本实施例制备的B-S-PDMS-50来说，其ΔG’和ΔG”在45天内并没有出现大幅降低，甚至还略有上升，且其中相对ER效应的降低也只是初始模量增加的结果，电场诱导的模量增加并没有随之衰减，由此说明制备的该电流变弹性体具有良好的时间稳定性。

除了B-S-PDMS-50，发明人亦对制备的B-S-PDMS-40及B-S-PDMS-45进行了同样的测试及分析，结果与上述B-S-PDMS-50类似，因而本实施例制备的B-S-PDMS ERE有着很好的性能。

(三)减振性能验证

为更进一步的说明本实施例制备方法所制备的各向同性电流变弹性体的优势，本实施例如下也具体以制备的B-S-PDMS ERE为例，而对所制备的电流变弹性体的振动吸收性能进行了检测，以通过该检测可表明本实施例制备的电流变弹性体在实际应用中所能拥有的效果。

此时，具体来说，本实施例的关于电流变弹性体振动吸收性能的检测方法包括有如下的步骤：

步骤s1：将电流变弹性体粘附在摇床上，在电流变弹性体的两侧布置电极，并在电流变弹性体上放置一检测用物体，并依靠电流变弹性体性质粘附该检测用物体用，且在所述检测用物体的顶部做一有色标记；

步骤s2：相邻于电流变弹性体，在摇床上刚性连接一检测用参考物体，且在所述检测用参考物体的顶部做一有色标记；

步骤s3：将所述电极与电源接通，并对检测用物体以及检测用参考物体顶部的有色标记的运动状态进行图像采集，以获得有色标记的运动轨迹。

其中，参考图13中所示出的，对于上述检测方法中的检测用物体以及检测用参考物体，一般的两者例如可采用相同的两个圆形的空瓶子，瓶子的瓶身可是透明的，而瓶盖例如可为黑色的，并且此时上述位于物体顶部的有色标记，则例如可为设置在瓶盖顶部中心的白色标记。如此，通过黑、白两种颜色间的明显反差，可更好的对标记的运动状态进行图像采集。

此外，本实施例作为上述检测方法的一种检测方式，以上步骤s3中可为采用相机进行拍摄，且相机的曝光时间为1.0s，以获得所述运动轨迹。或者，作为以上检测方法的另一种检测方式，本实施例步骤s3中也可为采用摄像机进行拍摄，并能够通过逐帧记录有色标记的一系列位置，进而将该一系列位置由曲线连接而得到所述运动轨迹。

本实施例在具体的检测中即同时采用了上述两种检测方式，以期能够更好的反应所制备的电流变弹性体的性能。

此时，对于采用相机进行拍摄，通过相机拍摄获取标记的运动状态，且从图14可以看出，施加电场后，标记的运动半径减小了，而且改变过程也是可逆的。而上述现象则可通过图15所示的过程来解释，具体的，在圆周运动中，由于上下表面的受力弹性体一直发生切应变，而且其方向也随时都在变化，其具体如图15中间的六个俯视图。

未加电场(E＝0)时，弹性体呈现为比较软，在摇床的驱动下其容易发生变形，会产生θ₁的切应变，而使标记的运动轨迹比摇床的轨迹大。在施加电场(E>0)时，弹性体的剪切储能模量变大，也即其中的电流变颗粒开始互相吸引，由此产生一些与电场方向大致平行的链段来阻碍下一瞬间的剪切，以此使得切应变变为θ₂(θ₁>θ₂)，从而逐渐缩小了运动轨迹。当撤去电场后，弹性体和标记的运动轨迹便又都会逐渐回到之前的状态。

如图16所示，通过改变电场强度，发明人发现检测用物体上标记的振幅半径的变化率可在0％到18％之间进行可逆调节。此外，如图17所示的，通过对弹性体施加1.5kV/mm的方波电场，发明人也发现随着电场的开关，标记运动轨迹的振幅则会在10.6mm和8.8mm之间来回变换，这说明随着电场的开关，弹性体在不断发生可逆的变化。

另外，对于摄像机进行拍摄，如前所述的，发明人通过摄像机逐帧记录获取检测用物体上标记的一系列位置，且将他们用曲线连接起来从而得到图18所示的标记在方波电场从0变换到1.5kV/mm时的运动轨迹变化过程。在图18中，从第1点到第9点，运动轨迹为闭合的椭圆，而第10点开始轨迹向内发生偏移，说明此时在电场的作用下，弹性体的储能模量增加而使轨迹缩小。而在到达第29点时，运动轨迹发生闭合，其则说明整个体系回到了初始位置。

对于以上所拍摄的标记的运动轨迹，基于摄像机每两帧的时间间隔为20ms，因而通过计算可得出其整个变化过程可在0.6s内完成，由此也表明了本实施例制备的B-S-PDMSERE对标记运动轨迹的调控是快速且可逆的，也即弹性体的响应是快速的。

本实施例的电流变弹性体的制备方法，可制备得到各向同性的电流变弹性体，且制备出的各向同性电流变弹性体具有优良性能，可广泛应用于汽车、航空、建筑、精密设备等的隔振减振，以及电动、人工肌肉等智能执行机构领域，根据需要，同时其亦能够制成不同的形状、大小及厚度，有利于推广产业化，而具有很好的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。