유전체 전기활성 폴리머를 사용하는 연질 트랜스듀서

소프트 트랜스듀서란 무엇입니까?

액츄에이터 및 센서와 같은 부드러운 소재 기반 장치는 다양한 새로운 응용 분야에서 주목을 받고 있습니다. 유전체 엘라스토머와 유전체 젤은 탄성과 부드러움 덕분에 부드러운 변환기의 주요 구성 요소로 중요한 역할을 할 수 있습니다. 유전체 엘라스토머 및 유전체 겔의 형상 변경은 에너지를 변환(예: 전기에서 기계로)하는 데 사용될 수 있으며, 이는 다음과 같은 지속 가능한 솔루션으로 이어집니다.

경량
기계적 규정 준수
설계 유연성
조용함

소비자 전자, 운송 전자, 게임, 발전기(에너지 수확), 로봇, 인공 근육, 인프라, 매트리스, 스피커 및 전동 칫솔.

자재 비교 및 Dow의 초점

다양한 물질은 독특한 작동 및 응력 특성을 가집니다. 유전체 전기활성 중합체(DEAP)는 차별화되고, 더 큰 작동 변형을 제공합니다.

액츄에이터	전력 밀도 KW * kg-1	작동 효율	크기 / em3	스트레스/MP	균주 / %	상대 속도	설계 유연성
DEAP	10^-2-10⁰	~0.9	≥10^-1	10^-1-10⁰	10^-1-10²	빠르고	좋음
유압	10^0-¹⁰¹	>0.9	10⁰-10⁴	10^0-¹⁰²	10^-3-10⁰	중간	나쁨
공압	10^-2-10²	~0.4	10⁰-10⁴	10^0-¹⁰¹	10^-1-10⁰	중간	나쁨
이동 코일	10^-2-10⁰	~0.8	10¹-10³	10^-2	100명	중간-고속	나쁨
플레조	10⁰-10⁶	>0.85	10^-2-10²	10^0-¹⁰¹	10^-2-10⁰	빠르고	보통
SMA	10^-2-10¹	<0.1	10^0-¹⁰¹	10^2명	100명	느림	보통
IPMC	10^-4-10^-2	<0.1	≥10^-1	10^-2-10^-1	100명	낮음 중간	보통
천연 근육	10^-1-10⁰	<0.75	10^-7-10^-1	10^-2-10^-1	10^1년	중간	-

Full frame of the textures formed by the bubbles and drops of oil in the shape of circle floating on a gray and yellow colors background - red texture

소프트 액츄에이터 원칙

DEAP 기반 소프트 액츄에이터의 가장 간단한 형태는 두 전극 사이에 끼워진 얇은 엘라스토머 필름입니다. 엘라스토머 필름의 양면에 전압을 가하면 맥스웰 압력이 생성되어 면적이 증가하고 두께가 감소합니다.

데모 보기

소프트 센서 원칙

DEAP 기반 소프트 센서는 힘 센서의 한 형태로 간주됩니다. 기계적으로 변형되었을 때 엘라스토머 필름의 정전용량이 변경됩니다. 이 정전용량 변경은 다른 수준의 외력을 탐지하기 위해 사용될 수 있습니다.

데모 보기

왜 실리콘 기반 유전체 전기활성 중합체(DEAP)인가?

연구 개발 초기 단계에서 폴리아크릴레이트와 폴리우레탄은 DEAP로 사용되는 인기 있는 물질이었습니다. 최근 실리콘은 많은 관심을 끌었으며 다음과 같은 장점 때문에 가장 유망한 물질을 제시합니다.

낮은 작동 전압
큰 움직임
낮은 점탄성 및 더 빠른 반응
혹독한 환경(고습, 온도 등)에서 내구성, 신뢰성 및 안정적인 작동

	실리콘 높은 유전 상수	실리콘(기존)	폴리우레탄	폴리아크릴레이트
높은 유전 상수	우수	보통	우수	좋음
습윤의 용이성	보통	보통	우수	우수
수분 안정성	우수	우수	나쁨	나쁨
서비스 온도	우수	우수	나쁨	나쁨
점탄성	좋음	우수	보통	나쁨
응답 속도	좋음	우수	보통	나쁨
인열 강도	보통	보통	우수	우수

Dow의 기술 및 지속 가능한 솔루션

유전체 엘라스토머 및 유전체 젤 분야에서의 당사의 깊은 지식과 오랜 경험은 제품 성능 향상으로 기술 및 제품 개발을 가속화할 수 있습니다. 실리콘 소재는 연질 변환기에 적합한 우수한 특성을 제공하는 것으로 알려져 있습니다. 당사는 실리콘 기반 유전체 엘라스토머 및 유전체 젤 제품을 고객의 특정 응용 분야에 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 또한 Dow의 실리콘 및 유기 소재 과학은 다음과 같이 부드러운 변환기를 위한 소재 과학 발전에 보완적인 힘을 제공합니다.

폴리머 구조 설계 및 합성
제형 및 복합 개발
기계적 및 전기적 특성 최적화
토털 솔루션 제공
- 유전체 엘라스토머
- 유전체 젤
- 전극
- 접착제
- 전기 전도성 물질
- 박막 제조를 포함한 공정 지원
- 기본 전기 기계 성능 평가

Dow의 제품	적용	고유 기능
ME-7540	전기 활성 엘라스토머	높은 유전 상수
SYLGARD 184	전기 활성 엘라스토머	빠른 반응 속도
ME-1800	새로 개발된 전기 전도성 접착제 살펴보기	높은 전기 전도율
OS-20	DEAP 또는 전극 인쇄용 희석액	실리콘 희석에 이상적