Loading AI tools
מוויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
פולימרים אלקטרו-אקטיביים (באנגלית: electroactive polymers או בקיצור EAPs) הם פולימרים שניתן לשנות את גודלם או את צורתם באמצעות שדה חשמלי.[1]
פולימרים אלקטרו-אקטיביים יכולים לעבור שינוי בצורתם של עד כ־10% בעקבות העברת זרם חשמלי. היכולות של חומרים אלו המתקרבות ליכולתם של השרירים בגופנו לעבור עיוותים בצורתם, הקנו להם את הכינוי "שרירים מלאכותיים".[2] דוגמאות לחומרים כאלו הן סיליקון ופולימרים אקריליים.
ציון הדרך הראשון בהיסטוריה של הפולימרים האלקטרו-אקטיביים הוא גילויים לראשונה בשנת 1880 על ידי ויליאם רנטגן.
בשנת 1999 הציב ד"ר יוסף בר כהן כאתגר לחוקרים ברחבי העולם לקיים משחק "הורדת ידיים" של זרוע רובוטית (EAP) נגד אדם. קבוצות מחקר ברחבי העולם התחרו על עיצוב זרוע רובוטית המורכבת משרירי EAP שתוכל להביס אדם בהורדת ידיים. אתגר זה התקיים בכנס מתנעי פולימרים אלקטרואקטיביים בשנת 2005.
ציון דרך חשוב בהיסטוריה של הפולימרים האלקטרו-אקטיביים הוא הפיתוח המסחרי הראשון של מכשיר שכלל EAPs באופן המחקה שריר מלאכותי. הוא הופק בשנת 2002 על ידי "Eamex" ביפן. מכשיר זה היה מכשיר דמוי דג המסוגל לשחות בכוחות עצמו, כשזנבו נע באמצעות חלק דמוי שריר המבוסס על EAP. עם כל זאת, התקדמות הפיתוח המעשי לא הייתה משביעת רצון מנקודת מבטם של חוקרים ברחבי העולם.[1]
בשנת 1990 פותח בחברת International SRI פולימר אלקטרואקטיבי באמצעות הפולימרים סיליקון ופולימרים אקריליים. הטכנולוגיה הוכנסה לייצור נסיוני של שרירים מלאכותיים בשנת 2003, ובשנת 2008 התחיל לפעול פס ייצור תעשייתי.
אלסטומרים דיאלקטרים מהווים תת-קבוצה של פולימרים אלקטרו-אקטיביים.
פולימרים אלקטרואקטיביים מצויים בכמה מצבים מרכזיים.
חומרים בהם ההפעלה של הפולימר נגרמת על ידי כוחות אלקטרוסטטיים המתקיימים בין שתי אלקטרודות, אשר סוחטות ומוחצות את הפולימר.
סוג זה של פולימרים בדרך כלל דורש מתח גדול ליצירת שדות חשמליים עוצמתיים (מאות עד אלפי וולטים), אבל צריכת החשמל של הפולימר נמוכה מאוד.
קבוצה של פולימרי קוטב גבישי. פולימרים אלה שומרים על קיטוב חשמלי קבוע שיכול להיות הפוך מפולימרים דיאלקטרים.
פולימרים אלקטרואקטיביים מאופיינים בדרכים רבות. ניתן לאפיין אותם על פי תכונות מכניות של פולימרים כגון החוזק והגמישות. הדבר נעשה על ידי מתן כוח הפולימר בשיעור אחיד ומדידת העיוות שנוצר כתוצאה מכך. DMTA - (Dynamic mechanical thermal analysis)(אנ') הניתוח המכני הדינמי הוא טכניקה הרסנית אך שימושית בהבנת המנגנון של עיוות המתקיים בפולימרים האלקטוראקטיביים ברמה מולקולרית. מטרתה היא להמיר את האנרגיה המכנית של המתח המאפיינת את הפולימר לאנרגיה פוטנציאלית שניתן יהיה לשחזר מאוחר יותר. המרה זאת נעשית באמצעות חומרים אלסטיים. הרעיון הוא להשתמש בכל האנרגיה הפוטנציאלית ולהשיב את הפולימר לצורתו המקורית. DETA - (Dielectric thermal analysis) דומה ל-DMTA אבל במקום פעולה של כוח מכני, פועל שדה חשמלי.
נכון ל-2017, במעבדות שונות מתעסקות בשימושים רבים ושונים לפולימרים האלקטרו-אקטיביים. שניים מהפרויקטים הבולטים המתקיימים במעבדות אלה:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.