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電活性聚合物
本詞條是多義詞，共2個(gè)義項
有特殊電性能和機械性能的材料
電活性聚合物EAP是一種智能材料，具有特殊的電性能和機械性能。這種聚合物在受到電刺激后，產(chǎn)生微小形變。因此，從上世紀90年代初開(kāi)始，電活性聚合物以較強的誘導形變能力引起許多學(xué)科的科學(xué)家和工程師的關(guān)注。EAP材料的性能由許多因素決定，如輸出應變、驅動(dòng)應力、彈性能密度、響應時(shí)間及理論效率等。
基本信息
| 中文名 | 電活性聚合物 |
| 外文名 | electroactivepolymer |
| 拼音 | dianhuaxingjuhewu |
| 特點(diǎn) | 具有特殊的電性能和機械性能 |
| 分類(lèi) | 電子型EAP和離子型EAP |
| 來(lái)源 | 19世紀80年代 |
| 性質(zhì) | 是一種智能材料 |
收起
聚合物簡(jiǎn)介
電活性聚合物(Dielectric Electro Active Polymer，DEAP)也是介電彈性體(Dielectric E— lastomer，DE)，是一種智能材料，因其獨特的電性能和機械性能而嶄露鋒芒。20世紀90年代 初，基于電活性聚合物材料的人工肌肉驅動(dòng)器 得到快速發(fā)展。與傳統的壓電材料相比，這種聚合物材料具有更大的應變能力，且重量輕、驅動(dòng)效率高、抗震性能好，是最具有發(fā)展潛力的仿生材料之一。
電活性聚合物設計、合成和加工方面的研究都有了很大的進(jìn)展。美國斯坦福研究院采用3M公司生產(chǎn)的聚丙烯酸橡膠 VHB2910和VHB2905制造了預應變的致動(dòng)器。丹麥的丹佛斯利用軟硅樹(shù)脂和銀粉柔性電極制造 了非預拉伸單層薄膜致動(dòng)器，其厚度是微米級的。電活性聚合物在直流電作用下會(huì )產(chǎn)生大幅度的應 變(如聚丙烯酸橡膠，其線(xiàn)性應變可達380%，且能鼉輸出也很高)。且反應速度快(微秒級)，變 形率大(與壓電陶瓷等傳統的電致伸縮材料相比)，這些特點(diǎn)使得這類(lèi)材料成為微型機械中致動(dòng)器及傳感器的基礎材料，并且得到了廣泛的應用。但其在發(fā)電方面的研究與應用尚處于起步階段。
利用電活性聚合物收集風(fēng)能、波浪能等綠色能源發(fā)電，開(kāi)發(fā)新型可再生、低廉、環(huán)境友好、清潔的能源，可以促進(jìn)世界能源可持續發(fā)展戰略。
發(fā)展歷史
電活性聚合物的起源可以追溯到19世紀80年代，機電響應現象首次被發(fā)現。20年后有人將場(chǎng)致應變的規律總結成公式。上世紀20年代壓電聚合物的發(fā)現，是電活性聚合物發(fā)展史的重要里程碑。40年代末，人們發(fā)現了化學(xué)活性聚合物，例如膠原質(zhì)絲浸泡在酸或堿溶液中時(shí)，可以可逆伸縮。但是，關(guān)于“化學(xué)-機械”的驅動(dòng)器卻很少有人研究，直到仿生肌肉用合成聚合物發(fā)展起來(lái)。隨著(zhù)電激勵技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始關(guān)注EAP材料。1969年發(fā)現PVDF具有壓電行為后，科學(xué)家開(kāi)始挖掘其它聚合物體系，一系列的EAP材料應運而生。近10年來(lái),EAP材料發(fā)展迅速，開(kāi)發(fā)了一系列具有優(yōu)異性能的EAP材料，某些EAP材料的形變量甚至可以達到300%。
分類(lèi)
按照作用機理的不同，電活性聚合物（EAP）主要分為兩大類(lèi)，電子型EAP和離子型EAP。
電子型EAP包括全有機復合材料(AOC)、介電EAP(DEAP)、電致伸縮接枝彈性體(ESGE)、電致伸縮薄膜(ESP)、電致粘彈性聚合物(EVEM)、鐵電體聚合物(FEP)和液晶彈性體(LCE)等。
對于電子型EAP,在電場(chǎng)作用下庫侖力誘導產(chǎn)生電致伸縮效應以及靜電、壓電和鐵電效應，而且這種EAP材料可在直流電場(chǎng)作用下產(chǎn)生誘導位移。但是，在一定的電致伸縮效應時(shí)，電子型EAP需要較高的激勵電場(chǎng)(>100V/μm),該電場(chǎng)接近材料的擊穿電場(chǎng)。而離子型EAP是由兩個(gè)電極和電解液組成的，離子遷移或分散作用，可以使這類(lèi)材料在較低電壓下(1～ 2V)產(chǎn)生激
勵作用，并產(chǎn)生誘導彎曲位移。
這類(lèi)EAP材料的缺點(diǎn)是需要保持一定的濕潤度，而且在直流電場(chǎng)激勵下很難保持穩定的誘導位移(導電聚合物除外)。
電子EAP材料
電致伸縮接枝彈性體
電致伸縮接枝彈性體，由柔性主鏈和支鏈組成。支鏈與相接近的主鏈物理交聯(lián)，形成晶體單元。柔性主鏈與結晶的接枝單元由帶有電荷的極性單體合成，可以產(chǎn)生偶極矩，并使結晶支鏈誘導極化。在施加電場(chǎng)的情況下，偶極子產(chǎn)生轉矩作用，刺激結晶支鏈的極化單元旋轉，主鏈局部重排，導致彈性體變形。接枝彈性體的優(yōu)點(diǎn)是比其它電致伸縮聚合物的硬度高。
電致伸縮薄膜
電致伸縮薄膜是大量分散粒子組成的網(wǎng)狀結構聚合物，通常具有纖維的性質(zhì)。這種材料的驅動(dòng)器質(zhì)輕，制造簡(jiǎn)單，可以用于活性吸音器、柔性揚聲器和“智能”形狀控制設備等。
電致粘彈性聚合物
電致粘彈性聚合物由硅橡膠和極化相組成。在未硫化交聯(lián)之前，這種材料就像電致粘彈液體。施加電場(chǎng)后，材料固化，極化相在彈性體基體中定向排列。因此，這種材料具有“固態(tài)”相，且剪切模量隨電場(chǎng)(<6V/μm)變化。這種材料能獲得50%的剪切模量，可以代替電致流變液體作為阻尼材料，還可以用來(lái)制造精確控制閉合回路系統的機器人胳膊。
鐵電聚合物
壓電現象是一種存在于一類(lèi)特定晶體———鐵電體中的獨特效應。壓電材料在施加電場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生伸縮變形，相反在施加壓力時(shí)產(chǎn)生電壓。這種材料可以在空氣、真空或水中使用，而且使用溫度范圍相當寬。聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物是最常見(jiàn)的鐵電聚合物。由于它們具有良好的柔韌性并易制成大面積的薄膜，因而在音頻和超聲傳感器、生物醫學(xué)傳感器、機電換能器以及熱釋電和光學(xué)器件中具有重要的應用前景。在水聽(tīng)器，醫用超聲傳感器和機器人探測器等領(lǐng)域已獲得實(shí)際應用。
全有機復合材料
全有機復合材料是將具有高介電常數的有機填料分散到一種電致伸縮聚合物基體中，在保持基體柔性的基礎上同時(shí)具有較高的介電常數。這種聚合物基復合材料在較低的電場(chǎng)下可以實(shí)現較高的應變量，與此同時(shí)，既大大地增加了有機材料的介電常數，也有效地改善了材料的“有效”擊穿強度。
液晶彈性體
離子EAP材料
碳納米管
碳納米管是一種高性能，多功能復合材料，具有高長(cháng)徑比、直徑小、質(zhì)量輕、機械強度高(類(lèi)似于金剛石)、導電導熱性好、熱穩定性好、空氣中穩定性好等優(yōu)點(diǎn)。在注入離子后，納米管和電解液的離子電荷平衡被破壞，鍵長(cháng)改變產(chǎn)生電活性。注入的電荷愈多，尺寸變化愈大。因此，人們希望得到CNT/聚合物納米復合材料，使易于加工的聚合物基體具備CNT的優(yōu)點(diǎn)。
電致流變液體
電致流變液體是一種低介電液體，其中含有電子極化粒子。施加電場(chǎng)后，懸浮離子極化。幾毫秒后，在電場(chǎng)方向產(chǎn)生原纖化作用，表觀(guān)粘度增加。ERF具有響應時(shí)間短，消耗功率低，性能穩定，加工簡(jiǎn)單等性能。因此，可以用在機械工程(例如發(fā)動(dòng)機防震墊、減震器、離合器電致流變閥門(mén)機器人手臂等)和一些控制系統。ERF被開(kāi)發(fā)用作一些新的設備上，例如人工肌肉激勵器、宇宙飛船減震器、電致觸感顯示器、光子晶體等。
導電聚合物
導電聚合物材料是一類(lèi)兼具高分子特性及導電體特征的高分子材料。根據電荷載流子的種類(lèi)，導電聚合物被分為電子CP和離子CP。以自由電子或空穴為載流子的導電聚合物稱(chēng)為電子CP,其共同特征是分子內含有大的線(xiàn)性共軛π電子體系。電子CP主要有聚乙炔、芳香單環(huán)、多環(huán)以及雜環(huán)的共聚物或均聚物。以正、負離子為載流子的導電聚合物稱(chēng)為離子CP,主要有聚醚、聚酯和聚酰亞胺。這些聚合物分子的聚合物溶劑化能力強，有利于鹽解理成離子或形成聚和絡(luò )合物。需要指出的是，僅有長(cháng)鏈共軛體系的聚合物只能算作是半導體，其導電能力還無(wú)法與金屬導體相比，因此需要摻雜微量添加劑來(lái)提高其導電能力。
離子聚合物凝膠
離子聚合物可以通過(guò)凝膠法得到，并且具有較強的驅動(dòng)作用，這種驅動(dòng)作用和生物肌肉的驅動(dòng)力及彈性能密度相似。這種材料在酸性環(huán)境中可發(fā)生化學(xué)反應，凝膠伸縮，產(chǎn)生電活性。離子聚合物/金屬復合材料是一種新型的智能聚合物材料，具有電活性。聚合物基體通常是離子交換材料，用來(lái)選擇單電荷離子(陰離子或陽(yáng)離子),因此，通常具有共價(jià)離子基團。施加電場(chǎng)后離子從材料中遷移出來(lái)，其運動(dòng)方向與極化方向有關(guān)，遷移速率與施加的電壓和材料性能有關(guān)。IPMC材料質(zhì)輕，柔性好，只需低電壓(< 3V)即可產(chǎn)生較大形變，可在潮濕環(huán)境中使用，而且具有生物相容性, 因此多應用于醫學(xué)設備上。
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加拿大薄荷，屬于植物界，種子植物門(mén)，雙子葉植物綱，唇形目，唇形科，薄荷屬，花朵呈黛青色或紫羅蘭色，莖株長(cháng)達10-46厘米，葉對生?；ㄐ蛏L(cháng)在上位葉的葉腋上。該種薄荷生長(cháng)在潮濕地區，但不能直接生長(cháng)于水中。為薄荷屬下的一種薄荷。還可以用來(lái)做捕捉狐貍和猞猁的誘具。
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高僧高僧：宋代文物陶模高僧宋代（960年—1279年）開(kāi)封基本信息出土地點(diǎn)東京所屬年代宋代基本信息【藏品名稱(chēng)】：高僧【藏品現狀】：開(kāi)封大學(xué)大觀(guān)博物館收藏藏品介紹高僧宋代（960年—1279年）開(kāi)封HierarchSongDynasty(960–1279A.D.
動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈硬化的血管病動(dòng)脈粥樣硬化是一組稱(chēng)為動(dòng)脈硬化的血管病中最常見(jiàn)、最重要的一種。本病多見(jiàn)于40歲以上的中老年人，男性多于女性。人體中正常的血管是富有彈性的，當血管發(fā)生老化、衰退時(shí)，血管內脂肪及類(lèi)脂等物質(zhì)聚集成斑塊，呈黃色粥樣，斑塊越來(lái)越多，會(huì )使血管壁增厚變硬，失去彈性，管腔縮小，形成動(dòng)脈粥樣硬化。動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生在冠狀動(dòng)脈，則可引起心絞痛、心律失常、心肌梗死；還可發(fā)生在腦、腎、下肢動(dòng)脈，
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尚可名片
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