电活性聚合物执行器的好处和应用

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聚合物是由重复单元（称为单体）组成的大分子，由长链连接在一起。由于其有趣的特性，聚合物用于各种应用，例如建筑材料，汽车零件，塑料和服装。欧洲杯足球竞彩

电活性聚合物（EAPS）是一种柔性，弹性聚合物（弹性体），当通过电场刺激时会改变大小或形状^1,2。换句话说，施加电压，它们弯曲，合同或扩展。

一般而言，EAP通过其激活方式分类：电子或离子。电子EAP包括电纵横动态弹性体和电介质电活性聚合物（DEAP），而离子EAP的一个例子是离子聚合物 - 金属复合材料（IPMC）。

在电子EAP中，电场在电极上施加了库仑的吸引力。由于压缩力，这会导致大小和形状的变化。使用离子EAP，离子的迁移率和扩散改变了形状³。

EAP材欧洲杯足球竞彩料特别适合执行器 - 用于移动或控制机制的组件。例如，一种令人兴奋的离子EAP是离子聚合物 - 金属复合材料（IPMC）³。这些是有希望的，因为低压可用于获得大型弯曲应变。将电场应用于聚合物膜的一侧，迫使离子到这一侧。膜仅在这一侧膨胀，导致执行器弯曲。

例如，可以使用这些执行器移动飞机机翼的副翼，从而使其转弯⁴。

EAP执行器可用于替换飞机机翼中的重件。图片来源：Guozhonghua/Shutterstock.com

欧洲杯足球竞彩材料和电活性聚合物的构造

与过去的电活性聚合物不同，如今的实例很强，坚固且有效。这要归功于用于开发它们的材料以及制造方法的突欧洲杯足球竞彩破。例如，上述IPMC可以在低压下产生重要的力。

但是，早期版本很慢，并且只能在几个电压周期中存活，因为化学反应分解了聚合物⁵。现场的进步平均科学家和工程师现在可以使IPMC具有高度稳定和导电的离子液体电解质，从而使离子能够快速流入穿过空心管的稳健纤维中⁵。

用于构建欧洲杯足球竞彩EAP执行器的材料和方法取决于所讨论的EAP类型。对于IPMC，通常使用两种类型的碱基聚合物：Nafion®，例如Grau等。⁴，，，，和Flemion®。将聚合物膜用PT或AU电极铺在两侧。这些高贵的金属提供最佳的电导率和电化学稳定性⁶，因此是许多应用程序的理想选择。膜含有水作为溶​​剂，Na⁺或李⁺由聚合物中的固定阴离子组平衡的阳离子³。

Grau等。还使用了从Ossilla和有机薄膜晶体管材料（Lisicon®SP400和Lisicon®M001）购买的影子面具。欧洲杯足球竞彩他们以1-叔丁基-3-甲基咪唑唑唑唑化（BMI-BF4）作为离子液体。参考可以看到他们方法的完整描述⁴以下。参考文献中给出了一种制造EAP膜的一般方法⁷。

相反，一种典型的电介质电活性聚合物（DEAP）（一种电子EAP）由位于两个电极之间的介电弹性体膜组成。当应用电场时，膜会压缩和拉伸，导致材料改变形状⁸。

EAP的好处和应用

尤其是IPMC的好处是低电压下的大机电弯曲⁹，及其柔软，灵活的结构。这使他们能够模仿生物肌肉的运动，并在水性环境中使用^10,11。

DEAP的典型好处包括低弹性刚度和高介电常数，较大的变形，较大的能量公约效率，轻质和低噪声⁸。

收益也可以根据所使用的材料和方法以及供应商而有所不同。欧洲杯足球竞彩例如，帕克·汉尼芬（Parker Hannifin）表示，与传统技术相比，他们的EAP技术具有多种优势。他们引用了超低功耗，额外的电池寿命为10倍，无声操作和可拉伸聚合物，高达20％的执行器应变。

另一方面，Arkema开发了特种氟EAP（Terpolymers），它们具有存储大量能量并具有更大的大小或形状变化的能力¹²。各种公司生产EAPS¹，因此，请务必在选择供应商之前进行研究。

EAP执行器的应用很多。他们在人工肌肉和活性导管等生物工程应用中，在生物工程应用中受到了极大的关注。

由于其电极的稳定性（使用贵金属PT或AU），它们也可用于水下机器人应用和水上推进器，在此，耐腐蚀性和快速执行器响应很重要³。

DEAP执行器在声学应用中具有潜力，例如发电，以及扬声器中的噪声和振动控制⁸。

参考和进一步阅读

1. 电活性聚合物执行器和传感器 - 类型，应用，新发展，行业结构和全球市场，创新研究与产品公司2013
2. 电活性聚合物作为人造肌肉 - 现实与挑战（2001年），42的会议记录^ndAIAA结构，结构动力学和材料会议（SDM），欧洲杯足球竞彩4月16日至19日在西雅图举行的Gossamer航天器论坛（GSF）
3. 离子聚合物 - 金属复合肌肉的纳米托恩电极，Palmre等，科学报告，2014，，，，doi：10.1038/srep06176
4. 使用纸基的电活性聚合物执行器和有机离子凝胶晶体管，Grau等人的印刷无人机微系统和纳米工程，，，，2016，，，，doi：10.1038/micronano.2016.32
5. 电活性聚合物：由电活性聚合物制成的人造肌肉赋予生物医学和机器人设备的栩栩如生的运动，格雷戈里·T·黄（Gregory T. Huang），麻省理工学院技术评论，，，，2002
6. 对离子聚合物金属复合体系结构的理解状态：综述，Tiwari等人，聪明的母校。结构。2011，，，，doi：10.1088/0964-1726/20/8/083001
7. 准备程序：离子 - 交换聚合物金属复合材料（IPMC）膜，Keisuke Oguro，全球电活性聚合物（EAP）WebHub
8. 介电电活性聚合物执行器在声学和振动控制中的应用综述，Zhao等人，物理学杂志，，，，2016，，，，doi：10.1088/1742-6596/744/1/012162
9. Jo等prog。polym。科学。2013，，，，doi：10.1016/j.progpolymsci.2013.04.003
10. 使用电活性聚合物（EAP）作为人造肌肉的仿生学 - 综述，Bar -Cohen等人，ADV。母校。2006
11. 基于离子聚合物金属复合执行器的仿生水母机器人，Yeom等人，聪明的母校。结构。2009，，，，doi：10.1088/0964-1726/18/8/085002
12. Arkema收购了Piezotech初创公司，并在未来的氟化材料中加快了其发展-Arkema News，欧洲杯足球竞彩2010年

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