电活性聚合物致动器机电响应特性研究

作者：伍伟敏; 刘怀民

来源：自动化仪表, 2018, 39(12): 22-25.

DOI：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2018030031

• 电活性聚合物
• 聚吡咯
• 致动器
• 驱动电压
• 位移响应

电活性聚合物(EAP)致动器是一类极具发展潜力的智能材料。通过对尺寸为10 mm×2 mm离子型聚吡咯致动器施加阶跃电压、方波、正弦波、斜波电压,研究分析致动器位移响应与驱动电压波形、幅值和频率的关系。阶跃电压下,致动器位移响应经过5s左右达到稳定状态,仅1 V驱动电压就可使致动器稳态弯曲位移变化值达2. 22 mm。在幅值为±1 V方波驱动电压下,致动器稳定状态位移变化值则为1. 96 mm。试验结果表明:驱动电压增加,迁进迁出致动聚合物层的离子增多引起聚合物层的氧化还原加剧,致动器位移响应滞后于驱动电压变化;其位移响应幅值随驱动电压增加而增大,呈线性关系。当驱动电压波形与幅值相同时,致动器位移变化幅值随驱电压频率的增高而减小,且呈非线性关系。该致动器机电响应特性试验为微阀、微型机器人、生物医学设备、人工肌肉、电化学传感器、贮能材料等领域的实际应用提供了理论参考。

• 单位
  南华大学; 湖南财经工业职业技术学院