Bộ chuyển đổi mềm với Polymer điện môi hoạt tính
Bộ chuyển đổi mềm là gì?
Các thiết bị dựa trên vật liệu mềm, chẳng hạn như bộ truyền động và cảm biến, đã trở thành tâm điểm chú ý trong nhiều ứng dụng mới nổi. Các chất đàn hồi điện môi và gel điện môi có thể đóng vai trò quan trọng như các thành phần chính trong bộ chuyển đổi mềm nhờ tính đàn hồi và mềm mại của chúng. Sự thay đổi hình dạng của các chất đàn hồi điện môi và gel điện môi có thể được sử dụng để chuyển đổi năng lượng (ví dụ, từ điện sang cơ), dẫn đến các giải pháp bền vững, chẳng hạn như:
- Trọng lượng nhẹ
- Tuân thủ cơ học
- Thiết kế linh hoạt
- Sự yên tĩnh
Các ứng dụng tiềm năng của bộ chuyển đổi mềm bao gồm thiết bị điện tử tiêu dùng, thiết bị điện tử giao thông, trò chơi, máy phát điện (thu năng lượng), robot, cơ nhân tạo, cơ sở hạ tầng, nệm, loa và bàn chải đánh răng điện.
So sánh vật liệu và trọng tâm của Dow
Các vật liệu khác nhau có đặc tính truyền động và ứng suất riêng. Polymer điện môi hoạt động (DEAP) cung cấp ứng suất truyền động khác biệt và lớn hơn.
Bộ truyền động | Mật độ công suất KW * kg-1 | Hiệu suất truyền động | Kích thước / em3 | Căng thẳng / MP | Sự căng thẳng / % | Tốc độ tương đối | Thiết kế linh hoạt |
SÂU | 10-2-10 0 | ~0.9 | ≥10-1 | 10 -1 -10 0 | 10-1-10 2 | Nhanh | Tốt |
Thủy lực | 10 0 -10 1 | >0.9 | 10 0 -10 4 | 10 0 -10 2 | 10-3-10 0 | Trung bình | Nghèo |
Khí nén | 10-2-10 2 | ~0.4 | 10 0 -10 4 | 10 0 -10 1 | 10 -1 -10 0 | Trung bình | Nghèo |
Cuộn dây chuyển động | 10-2-10 0 | ~0.8 | 10 1-10 3 | 10-2 | 100 | Trung bình-Nhanh | Nghèo |
Plezo | 10 0 -10 6 | >0.85 | 10-2-10 2 | 10 0 -10 1 | 10-2-10 0 | Nhanh | Hội chợ |
SMA | 10-2-10 1 | <0.1 | 10 0 -10 1 | 102 | 100 | Chậm | Hội chợ |
IPMC | 10-4-10-2 | <0.1 | ≥10-1 | 10-2-10-1 | 100 | Chậm-Trung bình | Hội chợ |
Cơ bắp tự nhiên | 10 -1 -10 0 | <0.75 | 10-7-10-1 | 10-2-10-1 | 101 | Trung bình | - |
Nguyên lý của bộ truyền động mềm
Dạng đơn giản nhất của bộ truyền động mềm dựa trên DEAP là một lớp màng đàn hồi mỏng kẹp giữa hai điện cực. Áp dụng điện áp vào cả hai mặt của lớp màng đàn hồi tạo ra áp suất Maxwell dẫn đến tăng diện tích và giảm độ dày.
Nguyên lý của cảm biến mềm
Cảm biến mềm dựa trên DEAP được coi là một dạng cảm biến lực. Một màng đàn hồi thay đổi điện dung khi bị biến dạng cơ học. Sự thay đổi điện dung này có thể được sử dụng để phát hiện mức lực bên ngoài khác nhau.
Tại sao lại là Polymer điện môi hoạt tính gốc silicon (DEAP)?
Ở giai đoạn đầu của quá trình nghiên cứu và phát triển, polyacrylate và polyurethane là những vật liệu phổ biến được sử dụng làm DEAP. Gần đây, silicone đã thu hút được rất nhiều sự chú ý và là vật liệu hứa hẹn nhất do những ưu điểm sau:
- Điện áp hoạt động thấp hơn
- Chuyển động lớn
- Độ nhớt đàn hồi thấp và phản ứng nhanh hơn
- Hoạt động bền bỉ, đáng tin cậy và ổn định trong môi trường khắc nghiệt (độ ẩm cao, nhiệt độ, v.v.)
Silicon (hằng số điện môi cao) | Silicone (thông thường) | Polyurethane | Polyacrylat | |
Hằng số điện môi | Xuất sắc | Hội chợ | Xuất sắc | Tốt |
Dễ dàng làm ướt | Hội chợ | Hội chợ | Xuất sắc | Xuất sắc |
Độ ổn định độ ẩm | Xuất sắc | Xuất sắc | Nghèo | Nghèo |
Nhiệt độ dịch vụ | Xuất sắc | Xuất sắc | Nghèo | Nghèo |
Không có độ nhớt đàn hồi | Tốt | Xuất sắc | Hội chợ | Nghèo |
Tốc độ phản hồi | Tốt | Xuất sắc | Hội chợ | Nghèo |
Sức mạnh của nước mắt | Hội chợ | Hội chợ | Xuất sắc | Xuất sắc |
Các giải pháp công nghệ và phát triển bền vững của Dow
Kiến thức sâu rộng và kinh nghiệm lâu năm của chúng tôi trong lĩnh vực elastomer điện môi và gel điện môi có thể đẩy nhanh công nghệ và phát triển sản phẩm của bạn với sự cải thiện hiệu suất sản phẩm. Vật liệu silicon được công nhận là cung cấp các đặc tính vượt trội phù hợp với đầu dò mềm. Chúng tôi có thể tùy chỉnh các sản phẩm elastomer điện môi gốc silicon và gel điện môi cho nhu cầu ứng dụng cụ thể của bạn. Ngoài ra, khoa học vật liệu silicon và hữu cơ của Dow cung cấp sức mạnh bổ sung trong việc thúc đẩy khoa học vật liệu cho đầu dò mềm như sau:
- Thiết kế và tổng hợp cấu trúc polyme
- Công thức và phát triển tổng hợp
- Tối ưu hóa tính chất cơ học và điện
- Cung cấp giải pháp tổng thể:
- Chất đàn hồi điện môi
- Gel điện môi
- Điện cực
- Chất kết dính
- Keo dán dẫn điện
- Hỗ trợ quy trình bao gồm chế tạo màng mỏng
- Đánh giá hiệu suất cơ điện cơ bản
Sản phẩm Dow | Ứng dụng | Tính năng độc đáo |
ME-7540 | Chất đàn hồi điện hóa | Hằng số điện môi cao |
SYLGARD 184 | Chất đàn hồi điện hóa | Tốc độ phản hồi nhanh |
ME-1800 | Keo dán dẫn điện | Độ dẫn điện cao |
HỆ ĐIỀU HÀNH-20 | Chất pha loãng cho in DEAP hoặc in điện cực | Lý tưởng cho việc pha loãng silicone |
Cấu trúc của bộ truyền động mềm
Công nghệ và sản phẩm của Dow được sử dụng ở đâu?
Quy trình chế tạo bộ truyền động DEAP
Bộ chuyển đổi mềm với polyme điện môi hoạt động dựa trên silicon (DEAP). Ví dụ về quy trình chế tạo và cấu trúc lắp ráp của bộ truyền động với màng silicon DEAP.
Phim thí nghiệm (bộ truyền động một lớp)
Bộ chuyển đổi mềm với polyme điện môi gốc silicon (DEAP). Phim phòng thí nghiệm về quá trình quay phim thực tế.
Chúng tôi cam kết kết nối bạn với các chuyên gia và nguồn lực để giải quyết mọi thách thức.