Zaloguj się na swoje konto w Dow
Zaloguj się za pomocą danych swojego konta, aby uzyskać dostęp do naszych ekskluzywnych treści.
Dlaczego warto się zarejestrować?
Informacje o produkcie
Dostęp do arkuszy danych, ekskluzywnych treści i aplikacji
Próbki
Poproś o próbki w celu wsparcia prac nad formułą
Bądź na bieżąco
Otrzymuj najnowsze informacje o produktach, nowościach i nie tylko!
Miękkie przetworniki z dielektrycznym polimerem elektroaktywnym
Czym są przetworniki miękkie?
Urządzenia oparte na miękkich materiałach, takie jak siłowniki i czujniki, stają się przedmiotem zainteresowania w wielu nowych zastosowaniach. Elastomery dielektryczne i żele dielektryczne mogą odgrywać kluczową rolę jako główne składniki miękkich przetworników dzięki swojej elastyczności i miękkości. Zmiana kształtu elastomerów dielektrycznych i żeli dielektrycznych może być wykorzystana do konwersji energii (np. z elektrycznej na mechaniczną), prowadząc do rozwiązań w zakresie zrównoważonego rozwoju, takich jak:
- Niewielka waga
- Zgodność mechaniczna
- Elastyczność projektowania
- Cisza
Potencjalne zastosowania miękkich przetworników obejmują elektronikę użytkową, elektronikę transportową, gry, generatory (zbieranie energii), robotykę, sztuczne mięśnie, infrastrukturę, materace, głośniki i elektryczne szczoteczki do zębów.
Porównanie materiałów i koncentracja Dow
Różne materiały mają unikalne właściwości aktywacji i naprężenia. Dielektryczny polimer elektroaktywny (DEAP) oferuje zróżnicowane, większe naprężenia uruchamiające.
| Siłownik | Gęstość mocy KW * kg-1 | Wydajność uruchamiania | Rozmiar / em3 | Stres / posłowie | Obciążenie / % | Prędkość względna | Elastyczność projektowania |
| DEAP | 10-2-100 | ~0.9 | ≥10-1 | 10-1-100 | 10-1-102 | Szybko | Dobry |
| Hydrauliczny | 100-101 | >0.9 | 100-104 | 100-102 | 10-3-100 | Średni | Słaby |
| Pneumatyczny | 10-2-102 | ~0.4 | 100-104 | 100-101 | 10-1-100 | Średni | Słaby |
| Ruchoma cewka | 10-2-100 | ~0.8 | 101-103 | 10-2 | 100 | Średnio szybki | Słaby |
| Plezo | 100-106 | >0.85 | 10-2-102 | 100-101 | 10-2-100 | Szybko | Uczciwy |
| SMA | 10-2-101 | <0.1 | 100-101 | 102 | 100 | Powolny | Uczciwy |
| IPMC | 10-4-10-2 | <0.1 | ≥10-1 | 10-2-10-1 | 100 | Wolny-średni | Uczciwy |
| Naturalne mięśnie | 10-1-100 | <0.75 | 10-7-10-1 | 10-2-10-1 | 101 | Średni | - |
Zasada działania siłownika miękkiego
Najprostszą formą miękkiego siłownika opartego na DEAP jest cienka folia elastomerowa umieszczona pomiędzy dwiema elektrodami. Przyłożenie napięcia po obu stronach folii elastomerowej generuje ciśnienie Maxwella prowadzące do zwiększenia powierzchni i zmniejszenia grubości.
Zasada działania czujnika miękkiego
Miękki czujnik oparty na DEAP jest uważany za formę czujnika siły. Folia elastomerowa zmienia swoją pojemność pod wpływem odkształcenia mechanicznego. Ta zmiana pojemności może być wykorzystana do wykrycia innego poziomu siły zewnętrznej.
Dlaczego dielektryczny polimer elektroaktywny (DEAP) na bazie silikonu?
Na wczesnym etapie badań i rozwoju, poliakrylan i poliuretan były popularnymi materiałami stosowanymi jako DEAP. Ostatnio silikon przyciągnął wiele uwagi i jest najbardziej obiecującym materiałem ze względu na następujące zalety:
- Niższe napięcie robocze
- Duży ruch
- Niska lepkosprężystość i szybsza reakcja
- Trwała, niezawodna i stabilna praca w trudnych warunkach (wysoka wilgotność, temperatura itp.)
Silikon (wysoka stała dielektryczna) | Silikon (konwencjonalny) | Poliuretan | Poliakrylan | |
| Stała dielektryczna | Doskonały | Uczciwy | Doskonały | Dobry |
| Łatwość zwilżania | Uczciwy | Uczciwy | Doskonały | Doskonały |
| Stabilność wilgoci | Doskonały | Doskonały | Słaby | Słaby |
| Temperatura pracy | Doskonały | Doskonały | Słaby | Słaby |
| Brak lepkosprężystości | Dobry | Doskonały | Uczciwy | Słaby |
| Szybkość reakcji | Dobry | Doskonały | Uczciwy | Słaby |
| Wytrzymałość na rozerwanie | Uczciwy | Uczciwy | Doskonały | Doskonały |
Rozwiązania Dow w zakresie technologii i zrównoważonego rozwoju
Nasza dogłębna wiedza i wieloletnie doświadczenie w dziedzinie elastomerów dielektrycznych i żeli dielektrycznych może przyspieszyć rozwój technologii i produktów, zwiększając ich wydajność. Materiały silikonowe zostały uznane za oferujące doskonałe właściwości, które są odpowiednie dla miękkich przetworników. Możemy dostosować silikonowe elastomery dielektryczne i żele dielektryczne do konkretnych potrzeb aplikacji. Ponadto, silikonowe i organiczne materiały naukowe Dow oferują uzupełniającą się siłę w rozwoju nauki o materiałach dla miękkich przetworników, jak poniżej:
- Projektowanie i synteza struktury polimerów
- Opracowanie formuły i kompozytu
- Optymalizacja właściwości mechanicznych i elektrycznych
- Kompleksowa oferta rozwiązań:
- Elastomery dielektryczne
- Żele dielektryczne
- Elektrody
- Kleje
- Kleje przewodzące prąd elektryczny
- Obsługa procesów, w tym produkcja cienkich warstw
- Podstawowa ocena wydajności elektromechanicznej
| Produkt Dow | Zastosowanie | Unikalna funkcja |
| ME-7540 | Elektroaktywny elastomer | Wysoka stała dielektryczna |
| SYLGARD 184 | Elektroaktywny elastomer | Duża szybkość reakcji |
| ME-1800 | Klej przewodzący prąd elektryczny | Wysoka przewodność elektryczna |
| OS-20 | Rozcieńczalnik do DEAP lub drukowania elektrod | Idealny do rozcieńczania silikonu |
Struktura siłownika miękkiego
Gdzie wykorzystywane są technologie i produkty Dow?
Proces produkcji siłownika DEAP
Miękkie przetworniki z dielektrycznym polimerem elektroaktywnym (DEAP) na bazie silikonu. Przykład procesu wytwarzania i zmontowanej struktury siłownika z silikonową folią DEAP.
Film laboratoryjny (siłownik jednowarstwowy)
Miękkie przetworniki z dielektrycznym polimerem elektroaktywnym (DEAP) na bazie silikonu. Film laboratoryjny z rzeczywistego procesu filmowania.
Jesteśmy zaangażowani w łączenie Cię z ekspertami i zasobami, aby stawić czoła każdemu wyzwaniu.