Desarrollo de elastómeros dieléctricos como actuadores electro-mecánicos

Abstract

Durante los últimos años ha surgido un enorme interés en el desarrollo de materiales y estructuras inteligentes que respondan de modo reversible y controlable ante un estimulo físico o químico externo, modificando sus propiedades. Una de las aplicaciones más atractivas se basa en el desarrollo de actuadores o músculos artificiales capaces de convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Concretamente, los actuadores basados en elastómeros dieléctricos destacan llamativamente debido a su rápidas respuestas y elevado grado de deformación mecánica. Este tipo de actuadores constan de una membrana elastomérica situada entre dos electrodos maleables, de modo que al aplicar un voltaje se induce un campo eléctrico entre los electrodos, introduciendo fuerzas electroestáticas o esfuerzos de Maxwell que actúan perpendicularmente a la superficie de la membrana, provcando la respuesta mecánica del elastómero. Sin embargo, a día de hoy,uno de los principales inconvenientes de esta tecnología es la necesidad de altos voltajes, del orden de kilovoltios, para inducir la deformación mecánica. La solución a este problema puede abordarse mediante el desarrollo de nuevos materaiales con un valor alto de permitividad dieléctrica sin afectar de forma adversa al potencial de interrupción ni a las propiedades finales del material.