郭飞泉，刘 茜，翟志刚，倪楷淇，郑金杰

(上海工程技术大学，上海 201620)

电致动介电高弹聚合物材料研究进展

郭飞泉，刘 茜，翟志刚，倪楷淇，郑金杰

(上海工程技术大学，上海 201620)

介电高弹聚合物是一类活性软材料,被广泛应用于转换器。文章介绍了介电高弹聚合物材料的工作原理、工作模式，以及介电高弹聚合物材料的几种失效行为，总结了介电高弹聚合物的国内外应用现状。

介电高弹聚合物；驱动器；失效行为

电致动聚合物作为一种智能材料，具有很好的电性能和机械性能。其形状和体积在电刺激下会发生改变，电刺激消失后，能够恢复初始形态。常见的电致动聚合物主要有离子型和电场型，介电高弹聚合物是一种电子型的电致动聚合物材料，其特点有变形大、响应速度快、弹性能密度高、机电转化效率高、负载匹配性好、环境适应性好、抗疲劳寿命长并具有优异的仿生性能。

1 介电高弹聚合物的工作原理

1.1 介电高弹聚合物变形原理

介电高弹聚合物[1]是一种不可压缩的智能材料，能够在静电力作用下产生瞬发性物理变形，且响应速度非常快。其变形原理[2]是在材料的相对两面均匀地涂上柔性电极(如碳膏等)，施加厚度方向上的电压后，电子从一端电极流向另一端，异性电荷能够相互吸引，产生静电力，介电高弹聚合物在静电力作用下会减小厚度，扩大面积(如图1-b)。而当切断电源后，则静电力消失，介电高弹聚合物会恢复初始状态(如图1-a)。

图1 变形原理