今日，UCLA石烨博士（第一作者，现为浙江大学研究员）和裴启兵教授（通讯作者）等人通过采用链长显著不同的两种交联剂，合成了具有双峰分布的新型介电弹性体网络PHDE。相关研究成果以A Processable, High-performance Dielectric Elastomer and Multilayering Process为题发表在Science上。PHDE具有较小的初始模量（~1.3MPa），从而能达到较高的驱动应变。而在达到临界应变后，该材料由于网络中短链受到应力作用而硬化，从而抵抗Maxwell应力，抑制EMI并提高器件稳定性。此外，研究人员在弹性体网络中额外引入少量的氢键，降低了材料的粘弹损耗，提升了其高频响应性能。PHDE在无需预拉伸的情况下达到了190%的最大面积应变，而且在2Hz频率下仍能保持110%的应变。相应的，测量得到的PHDE的能量密度高达88J/kg，功率密度能达到600W/kg以上。对比而言，自然界生物肌肉的能量密度在0.4到40 J/kg的范围内，而其功率密度通常低于100W/kg。为了提升介电弹性体致动器（dielectric elastomer actuator，DEA）的总体能量和功率输出，研究人员进一步开发了干叠法工艺，制备叠层器件。相比传统的湿叠法，该方法具有效率高、可大面积生产、良率高、性能损失小等优势。通过干叠法制备得到的10层DEA在2Hz驱动频率下能达到110%的面积应变，在20Hz下仍能保持60%的应变。基于高性能叠层DEA，研究人员成功研制了蜘蛛型致动器和多功能管状致动器，展现了PHDE及其叠层器件在柔性机器人、生物医疗器件、可穿戴器件等众多领域的广泛应用前景。