불균일 공간 전하층과 유전성 유체를 이용한 주머니 형태의 유연 구동기

Abstract

새로운 형태의 유연 구동기가 개시된다. 전기활성 폴리머 필름은 기판 필름과 가장자리 둘레를 일주하면서 접합되어 내부 공간을 가진 주머니 구조를 형성하고, 전기장 내에서 불균일 공간 전하 분포를 보인다. 주머니 구조의 내부 공간에는 유전성 유체가 채워진다. 제1 전극은 주머니 구조 내면의 기판 필름 상에 접합되고, 제2 전극은 전기활성 폴리머 필름의 외측면 일부 영역에 제1 전극과 적어도 일부가 중첩되게 배치된다. 제1 전극과 제2 전극 사이에 가해지는 구동전압에 의해 전기활성 폴리머 필름에 불균일 공간 전하층으로 대전되어 제1 전극과 서로 끌어당기는 강한 정전기력이 발생한다. 이로 인해 전기활성 폴리머 필름이 상기 제1 전극의 표면 쪽으로 접근하게 되면서 유전성 유체를 제1 전극의 바깥쪽으로 밀어내면서 주머니 구조의 형상 변형을 유발하는 기계적인 구동이 발생한다. 유연 구동기는 낮은 구동전압으로 높은 출력을 얻을 수 있다.