Electrostatic Clutches Based on Ionomer Heterojunctions for Low‐Voltage Switching of Stiffness and Strength

材料科学 离合器 电压 刚度 光电子学 电极 静电学 人工肌肉 离聚物 异质结 复合材料 电气工程 机械工程 执行机构 共聚物 工程类 聚合物 化学 物理 物理化学 量子力学
作者
Sehwan Park,Yoon‐Je Choi,Soonyong So,Hyeong Jun Kim
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202409443
摘要

Abstract Electrostatic clutches offer electrically programmable control of system stiffness, providing significant advantages in various robotic and haptic applications. However, conventional dielectric‐based electrostatic clutches require high operating voltages, often surpassing several kilovolts, while most low‐voltage electro‐adhesives are unsuitable for electrostatic clutches due to their intrinsic tackiness, resulting in a low switching ratio and reversibility. Here, an electrostatic clutch based on ionomer heterojunctions on rigid electrodes, encased within soft elastomers, capable of switching the system stiffness more than 530‐fold at an operating voltage of just 1 V is presented. Under the reverse bias, the formation of an ionic double layer at the ionomer heterojunction interface enables strong electrostatic adhesion of stiff electrodes at low voltage, yet low tackiness of ionomers allows almost free sliding at the forward bias. The performance of these electrostatic clutches across various geometries and voltages based on the fracture mechanics model is explored. Within this framework, by adjusting the clutch compliance, a force capacity of 50 N cm −2 , powered by a 1.5 V battery with an on/off ratio over 250 is achieved, outperforming the latest electrostatic clutches in operating voltage and switching ratio.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
扎菜完成签到,获得积分20
刚刚
爱笑的眼睛完成签到,获得积分10
刚刚
论文多多完成签到,获得积分10
刚刚
文献蚂蚁发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
要减肥的嘉懿完成签到,获得积分10
2秒前
梦鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
安静碧灵完成签到 ,获得积分10
2秒前
王一博完成签到,获得积分10
2秒前
自然代亦完成签到 ,获得积分10
3秒前
口口完成签到 ,获得积分10
5秒前
ttt完成签到 ,获得积分10
5秒前
故意的如冬完成签到,获得积分20
5秒前
WY呀发布了新的文献求助30
6秒前
felix发布了新的文献求助10
6秒前
BK2008完成签到,获得积分20
7秒前
默默向雪完成签到,获得积分10
8秒前
xuzhu0907完成签到,获得积分10
8秒前
小巧的柚子完成签到,获得积分10
10秒前
xuhang完成签到,获得积分10
10秒前
yifei完成签到,获得积分10
11秒前
山羊穿毛衣完成签到,获得积分0
12秒前
语秋完成签到,获得积分10
12秒前
TN完成签到 ,获得积分10
12秒前
sfef应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
ding应助ZZzz采纳,获得10
13秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Jalynn2044应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
今后应助nyfz2002采纳,获得10
13秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
华清引完成签到,获得积分10
14秒前
积极的尔竹完成签到,获得积分10
15秒前
大月兔完成签到,获得积分10
16秒前
遥远的尧完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Evolution 10000
CANCER DISCOVERY癌症研究的新前沿:中国科研领军人物的创新构想 中国专刊 500
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809955
关于积分的说明 7884750
捐赠科研通 2468704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314374
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 602012