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带有介电电活性聚合物的软换能器

机器人手持鸡卵

带有介电电活性聚合物的软换能器

什么是软传感器?

诸如致动器和传感器等基于软材料的设备,已成为各种新兴应用的关注焦点。介电弹性体和介电凝胶具有弹性和柔软性,因此可作为软换能器的主要组件发挥关键作用。介电弹性体和介电凝胶的形状变化可用于转换能量(例如,从电气到机械),从而形成可持续的解决方案,例如

  • 轻量化
  • 机械合规
  • 设计灵活性
  • 安静


消费类电子产品、交通电子产品、游戏、发生器(能量采集)、机器人、人造肌肉、基础设施、床垫、扬声器和电子牙刷。

材料比较和陶氏的重点

不同的材料具有独特的致动和应力特性。介电电活性聚合物 (DEAP) 提供差异化、较大的促动应变。

驱动器功率密度 KW * 千克-1活化效率尺寸/尺寸3应力/MP菌株 / %相对速度设计灵活性
DEAP10-2-100~0.9 ≥10-110-1-10010-1-102快速。良好
液压100°-101>0.9 100°-104100°-10210-3-100°中等
气动10-2-102~0.4100°-104100°-10110-1-100中等
移动盘管 10-2-100~0.8101-10310-2100中-快速 
普利索100°-106>0.8510-2-102100°-10110-2-100快速。公平
SMA10-2-101<<0.1100°-101102100公平
IPMC10-4-10-2<<0.1≥10-110-2-10-1100低中 公平
自然肌肉 10-1-100<0.7510-7-10-110-2-10-1101中等-

为什么选择硅基介电电介质聚合物 (DEAP)?

在研发初期,聚丙烯酸酯和聚氨酯是常用的 DEAP 材料。最近,由于以下优势,有机硅吸引了人们的极大关注,并呈现了最有前景的材料:

  • 降低工作电压 
  • 大动作 
  • 低粘弹性和更快的响应 
  • 在恶劣环境(高湿度、温度等)下进行耐用、可靠和稳定的操作 
 

有机硅 

高介电常数 

有机硅(传统) 聚氨酯 聚丙烯酸酯 
高介电常数出色 公平出色良好
易润湿性 公平公平出色出色
水分稳定性 出色出色
工作温度 出色出色
粘弹性  良好出色公平
响应速度良好出色公平
撕裂强度 公平公平出色出色

陶氏技术和可持续解决方案

我们在介电弹性体和介电凝胶领域的深厚知识和长期经验,可通过提高产品性能加快您的技术和产品开发。有机硅材料已被公认为具有适用于软换能器的卓越性能。我们可以根据您的特定应用需求定制硅基介电弹性体和介电凝胶产品。此外,陶氏的有机硅和有机材料科学在推进软换能器的材料科学方面提供互补优势,如下所示:

  • 聚合物结构设计和合成
  • 配方和复合显影
  • 机械和电气性能优化
  • 整体解决方案产品
    • 介电弹性体
    • 介电凝胶
    • 电极
    • 粘合剂
    • 导电材料
    • 工艺支持,包括薄膜制造
    • 基本机电性能评估

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陶氏产品应用 独特特性
ME-7540电活性弹性体高介电常数 
SYLGARD 184电活性弹性体 快速响应速度 
ME-1800探索我们的新型导电粘合剂 高导电性 
OS-20用于 DEAP 或电极印刷的稀释剂非常适用于有机硅稀释 
机器人手持鸡卵

提供一流的介电弹性体和介电凝胶产品

陶氏的材料科学专业知识和可持续性解决方案为软换能器的广泛商业应用增添了更多优势。 

软致动器的结构

陶氏的技术和产品在哪里使用?

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DEAP 致动器制造流程

带有硅基电介质电介质聚合物 (DEAP) 的软换能器。使用有机硅 DEAP 薄膜的致动器制造工艺和装配结构示例。

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实验室电影(单层致动器)

带有硅基电介质电介质聚合物 (DEAP) 的软换能器。实际拍摄过程的实验室电影。 

打开的书籍

陶氏聚合物测试论文

阅读本文,了解“有机硅薄膜的质量在 DEAP 应用中如何变得重要。

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