Электроактивные полимеры

Принцип работы ЕАП восторга. (B) При подаче напряжения ЕАП пластины расходятся и восторг можно подвести к объекту. (C) При снятии напряжения ЕАП пластины принимают первоначальную форму и удерживают объект

Электроактивные полимеры (ЕАП) - полимеры, изменяющие форму при приложении к ним электрического напряжения. Они могут использоваться как двигатели, так и как сенсоры. В качестве двигателей они могут значительно деформироваться, в то же время развивая значительное усилие.

Благодаря сходству с живыми мышцами за розвиваним усилиям, их часто называют искусственными мышцами.

Электроактивные полимеры используются в робототехнике как линейные приводы.


Классификация

ЕАП можно разделить на два класса:

  • Диэлектрические ЕАП (диэлектрические эластомеры) - в них усилия возникает в результате электростатических сил, возникающих между электродами и сжимают полимер. Диэлектрические эластомеры способны выдерживать очень высокие напряжения и фактически представляют собой конденсатор, который меняет свою емкость, при приложении электрического напряжения, позволяя полимера истончаться, увеличивая при этом площадь под действием электрического поля. Этот тип ЕАП требует высокой напряженности электрического поля (и соответственно высокого напряжения - сотни и даже тысячи вольт), однако отличаются низким энергопотреблением. Диэлектрические ЕАП не потребляют энергию для сохранения заданного положения.
  • Ионные ЕАП, в которых усилия возникает из-за смещения ионов в полимере. Рабочие напряжения ионных ЕАП - единицы вольт, но необходимость поддержки потока ионов приводит к большему энергопотребления, кроме того, для поддержания заданного положения необходима постоянная расход энергии.

См.. также