纳米空隙电活性聚合物设备、系统和方法技术方案

一种电活性设备可以包括(1)具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的电活性聚合物元件，该电活性聚合物元件包括纳米空隙聚合物材料，(2)邻接电活性聚合物元件的第一表面的主电极，和(3)邻接电活性聚合物元件的第二表面的副电极。通过施加由主电极和副电极之间的电势差产生的静电场，电活性聚合物元件可以从初始状态变形到变形状态。还公开了各种其他设备、系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米空隙电活性聚合物设备、系统和方法相关申请的交叉引用本申请是要求于2018年3月22日提交的美国临时申请第62/646,900号、于2018年3月29日提交的美国临时申请第62/650,254号和于2018年7月23日提交的美国非临时申请第16/041,858号的权益的非临时专利技术专利申请，这些申请中的每一个的公开内容通过这些引用以其整体被并入。背景电活性聚合物(EAP)材料包括在电场存在下可以改变其形状的材料，因此表现出机电耦合。这些材料有几个常规的亚种，如电致伸缩聚合物(electrostrictivepolymer)、压电聚合物(piezoelectricpolymer)和介电聚合物(dielectricpolymer)。一种常见的EAP是介电弹性体。EAP的一个单独类别可能包括由于分子间离子往来(intermoleculariontransaction)而改变其形状的那些EAP。虽然EAP材料可能在功能上在某些方面类似于压电材料，但是EAP材料可能表现出相当不同的机电响应特性。EAP材料已经被研究用于各种技术，包括致动和/或能量收集应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电活性设备，包括：/n电活性聚合物元件，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述电活性聚合物元件包括纳米空隙聚合物材料；/n主电极，其邻接所述电活性聚合物元件的第一表面；和/n副电极，其邻接所述电活性聚合物元件的第二表面；/n其中，所述电活性聚合物元件能够通过施加由所述主电极和所述副电极之间的电势差产生的静电场而从初始状态变形到变形状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180322 US 62/646,900;20180329 US 62/650,254;20181.一种电活性设备，包括：
电活性聚合物元件，其具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述电活性聚合物元件包括纳米空隙聚合物材料；
主电极，其邻接所述电活性聚合物元件的第一表面；和
副电极，其邻接所述电活性聚合物元件的第二表面；
其中，所述电活性聚合物元件能够通过施加由所述主电极和所述副电极之间的电势差产生的静电场而从初始状态变形到变形状态。


2.根据权利要求1所述的电活性设备，其中所述电活性聚合物元件的变形状态包括压缩状态。


3.根据权利要求1所述的电活性设备，其中所述纳米空隙聚合物材料限定了直径为约10nm至约1μm的多个空隙。


4.根据权利要求1所述的电活性设备，其中，所述纳米空隙聚合物材料限定了多个空隙，当所述电活性聚合物元件处于未变形状态时，所述多个空隙共同占据所述纳米空隙聚合物材料的约10％体积至约90％体积。


5.根据权利要求1所述的电活性设备，其中：
所述电活性聚合物元件在未变形状态下具有从大约100nm到大约10μm的最大厚度；以及，
所述主电极和所述副电极中的每一个都具有从大约10nm到大约1μm的厚度。


6.根据权利要求1所述的电活性设备，其中所述纳米空隙聚合物材料包括弹性模量为约10GPa或更小的聚合物。


7.一种电活性设备，包括：
主电极；
副电极，其与所述主电极重叠；
第三电极，其与所述主电极和所述副电极重叠；
第一电活性聚合物元件，其设置在所述主电极和所述副电极之间并邻接所述主电极和所述副电极，所述第一电活性聚合物元件包括纳米空隙聚合物材料；和
第二电活性聚合物元件，其设置在所述副电极和所述第三电极之间并邻接所述副电极和所述第三电极，所述第二电活性聚合物元件包括纳米空隙聚合物材料；
其中：
当在所述主电极和所述副电极之间产生第一静电场时，所述第一电活性聚合物元件能够从初始状态变形到变形状态；以及，
当在所述副电极和所述第三电极之间产生第二静电场时，所述第二电活性聚合物元件能够随着所述第一电活性聚合物元件的变形而从初始状态变形到变形状态。


8.根据权利要求7所述的电活性设备，其中所述第一静电场基本上等于所述第二静电场。


9.一种方法，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·约翰·欧德柯克，凯瑟琳·玛丽·史密斯，埃里克·C·施密特，纳吉·H·艾拉巴西，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US