Accedi al tuo account presso Dow
Accedi con i dati del tuo account per avere accesso ai nostri contenuti esclusivi.
Perché registrarsi?
Informazioni sul prodotto
Accesso a schede tecniche, contenuti esclusivi e applicazioni
Campioni
Richiesta di campioni a supporto del lavoro di formulazione
Rimanete aggiornati
Ricevete le ultime notizie su prodotti, novità e altro ancora!
Trasduttori morbidi con polimero elettroattivo dielettrico
Cosa sono i trasduttori morbidi?
I dispositivi basati su materiali morbidi, come attuatori e sensori, sono diventati oggetto di attenzione in una varietà di applicazioni emergenti. Gli elastomeri dielettrici e i gel dielettrici possono svolgere un ruolo fondamentale come componenti principali dei trasduttori morbidi grazie alla loro elasticità e morbidezza. Il cambiamento di forma degli elastomeri dielettrici e dei gel dielettrici può essere utilizzato per convertire l'energia (ad esempio, da elettrica a meccanica), portando a soluzioni di sostenibilità, quali:
- Peso ridotto
- Conformità meccanica
- Flessibilità del design
- Tranquillità
Le potenziali applicazioni dei trasduttori morbidi includono l'elettronica di consumo, l'elettronica dei trasporti, i giochi, i generatori (raccolta di energia), la robotica, i muscoli artificiali, le infrastrutture, i materassi, gli altoparlanti e gli spazzolini elettrici.
Confronto tra i materiali e focus di Dow
I diversi materiali hanno proprietà di attuazione e di sollecitazione uniche. Il polimero elettroattivo dielettrico (DEAP) offre una deformazione di attuazione differenziata e maggiore.
| Attuatore | Densità di potenza KW * kg-1 | Efficienza di azionamento | Dimensione / em3 | Stress / Deputati | Ceppo / % | Velocità relativa | Flessibilità del design |
| DEAP | 10-2-100 | ~0.9 | ≥10-1 | 10-1-100 | 10-1-102 | Veloce | Buono |
| Idraulico | 100-101 | >0.9 | 100-104 | 100-102 | 10-3-100 | Medio | Povero |
| Pneumatico | 10-2-102 | ~0.4 | 100-104 | 100-101 | 10-1-100 | Medio | Povero |
| Bobina mobile | 10-2-100 | ~0.8 | 101-103 | 10-2 | 100 | Medio-veloce | Povero |
| Plezo | 100-106 | >0.85 | 10-2-102 | 100-101 | 10-2-100 | Veloce | Fiera |
| SMA | 10-2-101 | <0.1 | 100-101 | 102 | 100 | Lento | Fiera |
| IPMC | 10-4-10-2 | <0.1 | ≥10-1 | 10-2-10-1 | 100 | Lento-Medio | Fiera |
| Muscolo naturale | 10-1-100 | <0.75 | 10-7-10-1 | 10-2-10-1 | 101 | Medio | - |
Principio dell'attuatore morbido
La forma più semplice di un attuatore morbido basato su DEAP è costituita da una sottile pellicola di elastomero inserita tra due elettrodi. L'applicazione di una tensione su entrambi i lati del film di elastomero genera la pressione di Maxwell che porta a un aumento dell'area e a una diminuzione dello spessore.
Principio del sensore morbido
Un sensore morbido basato su DEAP è considerato una forma di sensore di forza. Un film di elastomero cambia capacità quando viene deformato meccanicamente. Questa variazione di capacità può essere utilizzata per rilevare un diverso livello di forza esterna.
Perché un polimero dielettrico elettroattivo (DEAP) a base di silicone?
All'inizio della ricerca e dello sviluppo, il poliacrilato e il poliuretano erano i materiali più utilizzati come DEAP. Recentemente, il silicone ha attirato una grande attenzione e rappresenta il materiale più promettente grazie ai seguenti vantaggi:
- Tensione operativa più bassa
- Grande movimento
- Bassa viscoelasticità e risposta più rapida
- Funzionamento durevole, affidabile e stabile in ambienti difficili (alta umidità, temperatura, ecc.).
Silicone (alta costante dielettrica) | Silicone (convenzionale) | Poliuretano | Poliacrilato | |
| Costante dielettrica | Eccellente | Fiera | Eccellente | Buono |
| Facilità di bagnatura | Fiera | Fiera | Eccellente | Eccellente |
| Stabilità all'umidità | Eccellente | Eccellente | Povero | Povero |
| Temperatura di servizio | Eccellente | Eccellente | Povero | Povero |
| Nessuna viscoelasticità | Buono | Eccellente | Fiera | Povero |
| Velocità di risposta | Buono | Eccellente | Fiera | Povero |
| Resistenza allo strappo | Fiera | Fiera | Eccellente | Eccellente |
Le soluzioni tecnologiche e di sostenibilità di Dow
La nostra profonda conoscenza e la nostra lunga esperienza nel campo degli elastomeri dielettrici e dei gel dielettrici possono accelerare lo sviluppo della vostra tecnologia e del vostro prodotto, migliorandone le prestazioni. È noto che i materiali siliconici offrono proprietà superiori, adatte ai trasduttori morbidi. Possiamo personalizzare gli elastomeri dielettrici e i gel dielettrici a base di silicone per le vostre specifiche esigenze applicative. Inoltre, la scienza dei materiali siliconici e organici di Dow offre una forza complementare nel progresso della scienza dei materiali per i trasduttori morbidi, come segue:
- Progettazione e sintesi di strutture polimeriche
- Formulazione e sviluppo del composito
- Ottimizzazione delle proprietà meccaniche ed elettriche
- Offerta di soluzioni totali:
- Elastomeri dielettrici
- Gel dielettrici
- Elettrodi
- Adesivi
- Adesivi elettricamente conduttivi
- Supporto ai processi, compresa la fabbricazione di film sottili
- Valutazione delle prestazioni elettromeccaniche fondamentali
| Prodotto Dow | Applicazione | Caratteristica unica |
| ME-7540 | Elastomero elettroattivo | Elevata costante dielettrica |
| SYLGARD 184 | Elastomero elettroattivo | Velocità di risposta rapida |
| ME-1800 | Adesivo elettricamente conduttivo | Elevata conducibilità elettrica |
| OS-20 | Diluente per DEAP o stampa di elettrodi | Ideale per la diluizione del silicone |
Struttura dell'attuatore morbido
Dove vengono utilizzati la tecnologia e i prodotti Dow?
Processo di fabbricazione dell'attuatore DEAP
Trasduttori morbidi con polimero dielettrico elettroattivo (DEAP) a base di silicone. Esempio di processo di fabbricazione e struttura assemblata dell'attuatore con pellicola DEAP in silicone.
Filmato di laboratorio (attuatore a strato singolo)
Trasduttori morbidi con polimero dielettrico elettroattivo a base di silicone (DEAP). Filmato di laboratorio dell'attuale processo di ripresa.
Ci impegniamo a mettervi in contatto con esperti e risorse per affrontare qualsiasi sfida.