• Composites Research
• /
• 제27권1호
• /
• pp.25-30
• /
• 2014

실리콘 KE-12, NBR 그리고 NR 등의 유전 탄성체 종류, 두께 및 희석제 함유량을 함수로 한 전기활성 유전탄성체(EADE) 구동 성능에 대해 연구하였다. 탄성체의 두께($1{\rightarrow}0.5{\rightarrow}0.25{\rightarrow}0.1{\rightarrow}0.05$ mm)의 감소에 따라 그리고 희석제의 함유량 증가에 따라 KE-12 탄성체의 작동변위는 증가하였지만, 유전파괴는 낮은 전압에서 발생되었다. 동일한 탄성체 두께(1 mm)에 대해서 KE-12의 변위(2.24 mm)는 동일한 전압(25 kV)에서 NBR 혹은 NR보다 더 높게 나타났다. 시험한 탄성체 종류 중 KE-12는 가장 낮은 탄성계수를 NBR은 가장 높은 탄성계수 나타냈다. 하지만, NBR 탄성체의 변위는 높은 유전상수 때문에 NR의 경우 보다 높았다. EADE 구동기의 중요한 요소는 탄성체의 두께, 탄성계수 및 유전상수임을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
• /
• 제34권4호
• /
• pp.108-116
• /
• 2019

Electro-active polymers and dielectric elastomers have many intriguing properties that enable smart interfaces and electrically tunable optical systems, such as haptic feedback devices, artificial muscles, and expansion-tunable optical elements. These device classes are of great interest owing to their promising roles in next-generation technologies including virtual or augmented reality, human sensing and muscular enhancement, and artificial skins. In this report, we review basic principles, current state-of-the-art techniques, and future prospects of electro-active and dielectric elastomer technology. We describe chemical and physical properties of the most promising polymer substances, essential elementary architectures for artificial muscle-like functionalities, and their applications to haptic interfaces, muscular enhancement, and focus-tunable optical elements.

• Elastomers and Composites
• /
• 제56권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 2021

This paper reviews recent developments and applications of dielectric elastomers (DEs) and suggests various techniques to improve DE properties. DEs as smart materials are a variety of electro-active polymers (EAPs) that convert electrical energy into mechanical energy and cause a large deformation when a voltage is applied. The dielectric constant, modulus, and dielectric loss of DEs determine the efficiency of deformation. Among these, the dielectric constant significantly affects their performance. Therefore, various recent approaches to improve the dielectric constant are reviewed, including the enhancement of polarization, introduction of microporous structures in the matrix, and introduction of ferroelectric fillers. Furthermore, the basic principles of DEs are examined, as well as their various applications such as actuators, generators, sensors, and artificial muscles.

• Composites Research
• /
• 제32권5호
• /
• pp.211-215
• /
• 2019

정적인 상태인 체외 환경(in vitro)에서의 세포배양 과정은 실제 생체 내 환경에서의 세포발달과정과는 많은 차이가 존재한다. 따라서, 체내 환경의 정밀한 모사를 위해서는, 기계적인 자극을 세포에 전달하여 줄 수 있는 동적 세포배양장치가 필수적이다. 하지만 기존의 동적 세포배양장치에는 튜브, 펌프, 모터 등의 비교적 복잡한 장치들을 필요로 하였으며, 전달되는 기계적 자극도 단순한 형태였다. 본 연구에서는 단순한 장치로 구동되는 동적 세포배양장치를 위하여 전기활성고분자(EAP) 구동기를 동력원으로 하는 소형 동적 세포배양장치를 설계하였다. 이 장치는 다양한 기계적 자극을 세포에 전달하는 것이 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권12호
• /
• pp.1497-1502
• /
• 2012

복잡한 구조와 다채로운 기능을 수행하는 사람 손의 기능을 모사하는 로봇 손을 제작함에 있어서 유연성 있는 구동기와 센서의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 기반으로 하여 로봇 손에 사용될 수 있는 구동기와 슬립센서의 설계, 제작 및 성능검증에 대한 내용을 소개한다. 전기활성 고분자는 필름형태로 제작되며 양단에 전압을 가하여 수축과 팽창에 따른 움직임이 발생하게 한다. 이와 반대로 전기활성 고분자에 외부의 압력으로 인해 두께나 면적의 변화가 발생하게 되면 정전용량의 변화가 발생하게 된다. 이러한 에너지의 변화소자를 이용하여 구동기와 센서로 이용하였다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 이용한 구동기와 센서를 제시하고 성능평가를 통해 새로운 로봇 손용 에너지 변환 소자로서의 가능성을 연구하였다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.89-101
• /
• 2006

Tactile sensation is one of the most important sensory functions for human perception of objects. Recently, there have been many technical challenges in the field of tactile display as well as tactile sensing. In this paper, we propose an innovative tactile display device based on soft actuator technology with ElectroActive Polymer(EAP). This device offers advantageous features over existing devices with respect to intrinsic flexibility, softness, ease of fabrication and miniaturization, high power density, and cost effectiveness. In particular, it can be adapted to various geometric configurations because it possesses structural flexibility, so it can be worn on any part of the human body such as finger, palm, and arm etc. It can be extensively applied as a wearable tactile display, a Braille device for the visually disabled, and a human interface in the future. A new design of the flexible actuator is proposed and its basic operational principles are discussed. In addition, a wearable tactile display device with $4{\times}5$ actuator array(20 actuator cells) is developed and its effectiveness is confirmed.