A high-response-frequency bimodal network polyacrylate elastomer with ultrahigh power density under low electric field

弹性体 材料科学 电场 功率(物理) 领域(数学) 复合材料 光电子学 物理 数学 量子力学 纯数学
作者
Li‐Juan Yin,Boyuan Du,Hui-yi Hu,Wen-Zhuo Dong,Yu Hua Zhao,Zili Zhang,Huichan Zhao,Shao‐Long Zhong,Chenyi Yi,Liangti Qu,Zhi‐Min Dang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 9819-9819 被引量:54
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54278-y
摘要

Dielectric elastomers, used as driver modules, require high power density to enable fast movement and efficient work of soft robots. Polyacrylate elastomers usually suffer from low power density under low electric fields due to limited response frequency. Here, we propose a bimodal network polyacrylate dielectric elastomer which breaks the intrinsic coupling relationship between dielectric and mechanical properties, featuring relatively high dielectric constant, low Young’s modulus, and wide driving frequency bandwidth (~200 Hz) like silicones. Therefore, an ultrahigh power density (154 W kg−1@20 MV m−1, 200 Hz) is realized at low electric field and high resonance frequency, 75 times greater than at 10 Hz. Further, a rotary motor is developed, reaching an impressive speed of 1245 rpm at 19.6 MV m−1 and 125 Hz, surpassing previous acrylate-based motors and entering the high-speed domain of silicone-based motors. These findings offer a versatile strategy to fabricate high-power-density dielectric elastomers for low-electric-field soft actuators. The authors make a bimodal network polyacrylate dielectric elastomer featuring high driving frequency like silicones and thereby a high power density of 154 W kg−1@20 MV m−1, 200 Hz. Their rotary motor realizes a maximum rotating speed of 1245 rpm@ 19.6 MV m−1.
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
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
科研通AI6.4的应助被福福采纳,获得10
刚刚
迷路的天亦完成签到,获得积分10
刚刚
动听元彤完成签到,获得积分10
刚刚
深情安青的应助被无忧采纳,获得10
刚刚
1秒前
鹿桉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
zhizu完成签到,获得积分10
1秒前
问荆完成签到,获得积分20
1秒前
Jaydon完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青的应助被不懂采纳,获得10
2秒前
666关注了科研通微信公众号
2秒前
温柔的依霜完成签到,获得积分10
2秒前
kk完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
smmu008完成签到,获得积分10
2秒前
852的应助被乐呵的飞飞采纳,获得10
2秒前
WRUM完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
轩扬完成签到,获得积分10
3秒前
lpp完成签到,获得积分10
3秒前
ciara发布了新的文献求助10
3秒前
koiiii04完成签到,获得积分10
3秒前
是一个小朋友完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI2S的应助被阿米采纳,获得10
3秒前
wanci的应助被KX2024采纳,获得10
4秒前
耍酷的白玉完成签到,获得积分10
4秒前
超帅凌晴完成签到,获得积分10
4秒前
斯文败类的应助被哎呦巍采纳,获得10
4秒前
HHH完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
哦哦啊啊啊完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
Akim的应助被过时的访天采纳,获得30
5秒前
李健的粉丝团团长的应助被123采纳,获得10
5秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7959622
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9431737
关于积分的说明 21012080
捐赠科研通 7538844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3370732
关于科研通互助平台的介绍 2506478
邀请新用户注册赠送积分活动 2402968