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电活性聚合物(EAP)

电活性聚合物是经过相应改性处理的材料,例如,使用这种材料可以将电脉冲转换为机械运动。借助这一原理,可以使用电活性聚合物构建电容式传感器、执行器或发电机。瓦克为这一领域的市场提供NEXIPAL®和ELASTOSIL® Film系列的产品。

智能型传感器可以通过测量容积的变化来感测伸缩运动。采用ELASTOSIL® Film生产而成的NEXIPAL®传感器极薄且具有柔性,非常适用于智能纺织品领域以及在医疗、运动等领域用于测量人体运动。此外,NEXIPAL®传感器还极其适用于对温度具有不同需求的环境。

采用ELASTOSIL® Film和柔性电极制成的NEXIPAL® Act部件适用于执行器领域,它与传统技术相比,在节能和减轻重量方面具有巨大的潜力。主要应用领域:阀门、泵、继电器、人造肌肉、抓手和音响系统。

其他优势:

  • 按比例控制
  • 大冲程
  • 执行器和传感器可以相组合
  • 执行速度高
  • 无噪音
  • 轻量
  • 具有柔性和弹性
  • 节能

与执行器的作用原理相反,采用ELASTOSIL® Film和柔性电极制成的NEXIPAL®品牌的部件也可用于将机械运动转化为电能,由此可以实现以新型环保方式制取能源,例如潮汐发电站等。

一个浮标与一个发电机相连。发电机由NEXIPAL®层压材料组成。这种层压材料采用ELASTOSIL® Film和相应的电极材料生产而成。

NEXIPAL®层压材料的作用原理

funktionsweise eines Aktuators und Sensors aus NEXIPAL®-Laminat

NEXIPAL®层压材料至少由一片超薄薄膜和两个电极构成,被施加电压后可用作执行机构。

funktionsweise eines Aktuators und Sensors aus NEXIPAL®-Laminat

打开电压源后,一个电极带正电,另一电极带负电。正负电极间相互吸引,使两极之间的有机硅薄膜发生形变。因为有机硅的体积实际上是不可压缩的,有机硅薄膜在这种作用下会变得更薄、更宽,但体积保持不变。放电后,有机硅薄膜会使两个电极重新分开。

funktionsweise eines Aktuators und Sensors aus NEXIPAL®-Laminat

EAP传感器的作用原理也与此相似:在NEXIPAL®层压材料中接入测量仪器,便可以用于测量电容。

NEXIPAL®层压材料可在挤压或拉伸的作用下发生形变。电极之间产生的电磁场会随着电极之间距离的变化发生改变。

funktionsweise eines Aktuators und Sensors aus NEXIPAL®-Laminat

只需用手指轻轻按压就足以将两个电极拉近。两电极之间的距离发生改变,电容也会随之相应地发生变化。手指一旦移开,有机硅薄膜又会推动电极回到原始状态。