隨著人類生產(chǎn)水平的逐步發(fā)展，人們不斷尋找更新更好的材料以提升現(xiàn)有機(jī)器的性能。傳統(tǒng)的機(jī)械采用金屬結(jié)構(gòu)，用于提高機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度和耐受性，對于特殊的應(yīng)用場景，硬度高的金屬材料反而會造成使用影響。因此，迫切需要一種新型材料能夠結(jié)合金屬材料，提供機(jī)械整體性能。作為一種典型的新型智能軟材料，介電彈性體這種新型電活性高分子智能材料逐漸進(jìn)入人們的視野。介電彈性材料作為一種電活性聚合復(fù)合材料，具有電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換的特性。并且在電場作用下有許多優(yōu)異的性能，十分適合于傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。迄今為止，各種介電彈性體驅(qū)動器已經(jīng)在航空航天、機(jī)械行業(yè)以及生化醫(yī)藥等領(lǐng)域顯示出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿凸饷鞯膽?yīng)用前景。

安泰電子ATA-7000系列高壓放大器，在介電彈性體和電致伸縮領(lǐng)域中，有廣泛應(yīng)用，ATA-7000系列高壓放大器可以輸出20kVpp電壓能夠滿足大部分介電彈性體的測試需求。

實(shí)驗(yàn)名稱：三維硅橡膠介電彈性體電致應(yīng)變測試

實(shí)驗(yàn)原理：在介電彈性體的上下表面涂敷、蒸鍍或?yàn)R射上容性電極之后，在電極兩端施加高壓電場，兩電極之間異性電荷產(chǎn)生的靜電引力在膜厚方向擠壓彈性體薄膜，水平方向同性電荷的靜電斥力則在單位電極上擴(kuò)張薄膜，從而厚度方向收縮，面積方向擴(kuò)展，撤除電壓后，彈性體薄膜便回復(fù)到原來的形狀。

實(shí)驗(yàn)框圖：

實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖：

圖：硅橡膠介電彈性體材料伸縮控制系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)過程：使用計(jì)算機(jī)編輯任意波形由函數(shù)發(fā)生器輸出，信號通過高壓放大器至2kVp-20kVp，驅(qū)動硅橡膠(介電彈性體)材料伸縮運(yùn)動。用激光傳感器捕捉材料伸縮運(yùn)動幅度的波形，將運(yùn)動波形通過導(dǎo)線輸出到計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)軟件可以觀察到信號輸入波形和伸縮運(yùn)動幅度的波形，兩組進(jìn)行數(shù)據(jù)對比。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：可以觀察到材料有明顯的周期性伸張和收縮，在計(jì)算機(jī)上可以觀察到輸出波形和伸縮運(yùn)動幅度波形，兩者完全一致。

功率放大器推薦：ATA-7100高壓放大器

圖：ATA-7100高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

應(yīng)用方向：工業(yè)、航空航天、機(jī)械、醫(yī)療、微電子機(jī)械

應(yīng)用場景：仿生機(jī)器人、仿生假肢、機(jī)械臂、醫(yī)療機(jī)械、仿生飛行器

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審核編輯 黃宇