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Transdutores Macios com Polímero Eletroativo Dielétrico

Mão de robô segurando um ovo de galinha

Transdutores Macios com Polímero Eletroativo Dielétrico

Aplicações
Produtos
Suporte

O que são transdutores macios?

Dispositivos à base de material macio, como atuadores e sensores, têm se tornado o foco de atenção em uma variedade de aplicações emergentes. Elastômeros dielétricos e géis dielétricos podem desempenhar um papel fundamental como os principais componentes em transdutores macios graças à sua elasticidade e maciez. A mudança de forma de elastômeros dielétricos e géis dielétricos pode ser usada para converter energia (por exemplo, de elétrica para mecânica), levando a soluções sustentáveis, tais como:

  • Leveza
  • Conformidade mecânica
  • Flexibilidade de projeto
  • Tranquilidade


Eletrônicos de consumo, eletrônicos de transporte, jogos, geradores (colheita de energia), robótica, músculos artificiais, infraestrutura, colchões, alto-falantes e escovas de dentes elétricas.

Comparação de materiais e foco da Dow

Diferentes materiais têm propriedades exclusivas de acionamento e tensão. Polímero eletroativo dielétrico (DEAP) oferece tensão de atuação maior e diferenciada.

AtuadorDensidade de potência KW * kg-1Eficiência de AtuaçãoTamanho/em3Estresse/MPsDeformação / %Velocidade RelativaFlexibilidade de Projeto
DEAP10-2-100~0,9 ≥10-110-1-10010-1-102RápidoBom
Hidráulica100-101>0,9 100-104100-10210-3-100MédioRuim
Pneumático10-2-102~0,4100-104100-10110-1-100MédioRuim
Bobina Móvel 10-2-100~0,8101-10310-2100Médio-rápido Ruim
Plezo100-106>0,8510-2-102100-10110-2-100RápidoFeira
SMA10-2-101<0,1100-101102100LentaFeira
IPMC10-4-10-2<0,1≥10-110-2-10-1100Baixo Médio Feira
Músculo Natural 10-1-100<0,7510-7-10-110-2-10-1101Médio-
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    Princípio do atuador macio

    A forma mais simples de um atuador macio à base de DEAP é uma película de elastômero fina imprensada entre dois eletrodos. A aplicação de tensão em ambos os lados do filme de elastômero gera pressão de Maxwell, levando a um aumento na área e uma diminuição na espessura. 

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    Princípio do sensor macio

    Um sensor macio baseado em DEAP é considerado uma forma de sensor de força. Uma película de elastômero muda na capacitância quando mecanicamente deformada. Essa alteração de capacitância pode ser usada para detectar um nível diferente de força externa. 

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    • Por que polímero eletroativo dielétrico à base de silicone (DEAP)?

    No estágio inicial de pesquisa e desenvolvimento, poliacrilato e poliuretano eram materiais populares usados como DEAP. Recentemente, o silicone atraiu muita atenção e apresenta o material mais promissor devido às seguintes vantagens:

    • Tensão operacional mais baixa 
    • Movimento grande 
    • Baixa viscoelasticidade e resposta mais rápida 
    • Operação durável, confiável e estável em ambientes difíceis (alta umidade, temperatura etc.) 
     

    Silicone 

    (alta constante dielétrica) 

    		Silicone (convencional) Poliuretanos Poliacrilato 
    Alta Constante DielétricaExcelente FeiraExcelenteBom
    Facilidade de Umectação FeiraFeiraExcelenteExcelente
    Estabilidade de Umidade ExcelenteExcelenteRuimRuim
    Temperatura de Serviço ExcelenteExcelenteRuimRuim
    Espuma Visco  BomExcelenteFeiraRuim
    Velocidade de RespostaBomExcelenteFeiraRuim
    Resistência a Rasgos FeiraFeiraExcelenteExcelente

    Tecnologia e soluções sustentáveis da Dow

    Nosso profundo conhecimento e longa experiência no campo de elastômeros dielétricos e géis dielétricos podem acelerar sua tecnologia e desenvolvimento de produtos com um aprimoramento do desempenho do produto. Os materiais de silicone foram reconhecidos por oferecer propriedades superiores que são adequadas para transdutores macios. Podemos personalizar elastômero dielétrico à base de silicone e produtos de gel dielétrico para suas necessidades de aplicação específicas. Além disso, a ciência de silicone e materiais orgânicos da Dow oferece força complementar no avanço da ciência de materiais para transdutores macios da seguinte forma:

    • Design e síntese de estrutura de polímero
    • Desenvolvimento de formulação e composto
    • Otimização de propriedades mecânicas e elétricas
    • Oferta de solução total
      • Elastômeros dielétricos
      • Géis dielétricos
      • Eletrodos
      • Adesivos
      • Condutores eletrônicos
      • Suporte de processo, incluindo fabricação de filme fino
      • Avaliação de desempenho eletromecânico fundamental

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    Produto da DowAplicação Recurso Exclusivo
    ME-7540Elastômero eletroativoAlta constante dielétrica 
    SYLGARD 184Elastômero eletroativo Rápida velocidade de resposta 
    ME-1800Conheça nosso novo adesivo eletricamente condutivo Alta condutividade elétrica 
    OS-20Diluente para impressão de eletrodos ou DEAPIdeal para diluição de silicone 
    Mão de robô segurando um ovo de galinha

    Fornecendo o melhor elastômero dielétrico e produtos de gel dielétrico da categoria

    A experiência em ciência de materiais e as soluções de sustentabilidade da Dow agregam mais vantagens para tornar possível o uso comercial generalizado de transdutores macios. 

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    Estrutura do atuador macio

    Onde a tecnologia e os produtos da Dow são usados?

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    Processo de fabricação de atuador DEAP

    Transdutores macios com polímero eletroativo dielétrico à base de silicone (DEAP). Exemplo de processo de fabricação e estrutura montada do atuador com filme de silicone DEAP. 

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    Filme de laboratório (atuador de camada única)

    Transdutores macios com polímero eletroativo dielétrico à base de silicone (DEAP). Filme de laboratório do processo real de filmagem. 

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    Livro aberto

    Teste de papel sobre polímero da Dow

    Aprenda “como a qualidade das películas finas de silicone se torna importante em aplicações DEAP” lendo este artigo. 

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