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Transductores Blandos con Polímero Electroactivo Dieléctrico

Mano de robot sosteniendo un huevo de pollo

Transductores Blandos con Polímero Electroactivo Dieléctrico

¿Qué son los transductores suaves?

Los dispositivos basados en materiales blandos, como actuadores y sensores, se han convertido en el foco de atención en una variedad de aplicaciones emergentes. Los elastómeros dieléctricos y los geles dieléctricos pueden desempeñar un papel clave como los componentes principales en los transductores suaves gracias a su elasticidad y suavidad. El cambio de forma de elastómeros dieléctricos y geles dieléctricos puede usarse para convertir energía (por ejemplo, de eléctrica a mecánica), lo que conduce a soluciones sostenibles, tales como.

  • Ligereza
  • Cumplimiento mecánico
  • Flexibilidad de diseño
  • Tranquilidad


Electrónica de consumo, electrónica de transporte, juegos, generadores (cosecha de energía), robótica, músculos artificiales, infraestructura, colchones, altavoces y cepillos de dientes eléctricos

Comparación de materiales y enfoque de Dow

Diferentes materiales tienen propiedades únicas de activación y tensión. El polímero electroactivo dieléctrico (Dielectric Electroactive Polymer, DEAP) ofrece una cepa de accionamiento diferenciada y más grande.

ActuadorDensidad de potencia KW * kg-1Eficiencia de AccionamientoTamaño/em3Estrés/MPCepa/%Velocidad RelativaFlexibilidad de Diseño
DEAP10-2-100~0,9 ≥10-110-1-10010-1-102RápidoBueno
Hidráulico100-101>0,9 100-104100-10210-3-100MedioMalo
Neumático10-2-102~0,4100-104100-10110-1-100MedioMalo
Bobina Móvil 10-2-100~0,8101-10310-2100Medio-Rápido Malo
Plezo100-106>0,8510-2-102100-10110-2-100RápidoEquitativo
SMA10-2-101<0,1100-101102100LentoEquitativo
IPMC10-4-10-2<0,1≥10-110-2-10-1100Medio Bajo Equitativo
Músculo Natural 10-1-100<0,7510-7-10-110-2-10-1101Medio-

¿Por qué un polímero electroactivo dieléctrico a base de silicona (DEAP)?

En la etapa temprana de investigación y desarrollo, el poliacrilato y el poliuretano eran materiales populares utilizados como DEAP. Recientemente, la silicona ha atraído mucha atención y presenta el material más prometedor debido a las siguientes ventajas:

  • Voltaje operativo más bajo 
  • Movimiento grande 
  • Baja viscoelasticidad y respuesta más rápida 
  • Operación duradera, confiable y estable en ambientes hostiles (alta humedad, temperatura, etc.) 
 

Siliconas 

(constante dieléctrica alta) 

Silicona (convencional) Poliuretano Poliacrilato 
Constante Dieléctrica AltaExcelente EquitativoExcelenteBueno
Facilidad de Humedecimiento EquitativoEquitativoExcelenteExcelente
Estabilidad de la humedad ExcelenteExcelenteMaloMalo
Temperatura de Servicio ExcelenteExcelenteMaloMalo
Viscoelasticidad  BuenoExcelenteEquitativoMalo
Velocidad de RespuestaBuenoExcelenteEquitativoMalo
Resistencia al Desgarro EquitativoEquitativoExcelenteExcelente

Tecnología y soluciones sostenibles de Dow

Nuestro profundo conocimiento y larga experiencia en el campo de los elastómeros dieléctricos y los geles dieléctricos pueden acelerar su tecnología y desarrollo de productos con una mejora del rendimiento del producto. Se ha reconocido que los materiales de silicona ofrecen propiedades superiores que son adecuadas para transductores suaves. Podemos adaptar productos de elastómero dieléctrico a base de silicona y gel dieléctrico para sus necesidades de aplicación específicas. Además, la ciencia de la silicona y los materiales orgánicos de Dow ofrece una fuerza complementaria en el avance de la ciencia de los materiales para los transductores suaves de la siguiente manera:

  • Diseño y síntesis de estructura de polímero
  • Formulación y desarrollo de compuestos
  • Optimización de propiedades mecánicas y eléctricas
  • Oferta total de soluciones:
    • Elastómeros dieléctricos
    • Geles dieléctricos
    • Electrodos
    • Adhesivos
    • Explore nuestro nuevo adhesivo conductor de electricidad
    • Soporte del proceso, incluida la fabricación de películas finas
    • Evaluación de desempeño electromecánico fundamental

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Producto de DowAplicación Característica Unica
ME-7540Elastómero ElectroactivoConstante dieléctrica alta 
SILGARD 184Elastómero electroactivo Velocidad de respuesta rápida 
ME-1800Explore nuestro nuevo adhesivo conductor de electricidad Alta conductividad eléctrica 
OS-20Diluyente para DEAP o impresión de electrodosIdeal para dilución de silicona 
Mano de robot sosteniendo un huevo de pollo

Proporciona los mejores productos de elastómero dieléctrico y gel dieléctrico

La experiencia en ciencia de materiales y las soluciones de sustentabilidad de Dow agregan más ventajas para hacer posible el uso comercial generalizado de transductores suaves. 

Estructura del actuador suave

¿Dónde se utilizan la tecnología y los productos de Dow?

Resources card image
Proceso de fabricación del actuador DEAP

Transductores blandos con polímero electroactivo dieléctrico a base de silicona (DEAP). Ejemplo de proceso de fabricación y estructura ensamblada del actuador con película de silicona DEAP. 

Resources card image
Película de laboratorio (accionador de una sola capa)

Transductores blandos con polímero electroactivo dieléctrico a base de silicona (DEAP). Película de laboratorio del proceso de filmación real. 

Libro abierto

Documento de Dow sobre pruebas de polímeros

Aprenda “cómo la calidad de las películas delgadas de silicona se vuelve importante en las aplicaciones de DEAP” leyendo este artículo. 

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