Dr. Techn. Anne Ladegaard Skov: ‘Silicone-based Dielectric Elastomers’ скачать в хорошем качестве

Dr. Techn. Anne Ladegaard Skov: ‘Silicone-based Dielectric Elastomers’

Den 17. marts forsvarede professor Anne Ladegaard Skov fra DTU Kemiteknik sin doktorafhandling: ’Silicone-based Dielectric Elastomers’. Dansk resumé Effektiv omdannelse af energi fra en form til en anden (transduktion) er et vigtigt emne i vores dagligdag, og det er en nødvendighed for at bevæge os væk fra det olie-baserede samfund. Dielektriske elastomerer har stort potentiale som bløde transducere, da de eksempelvist er fleksible og lette af vægt blandt mange favorable egenskaber. Deres transduktions-egenskaber beror på direkte omdannelse af elektrisk energi til mekanisk energi eller omvendt uden noget behov for gearing (såkaldt compliance) og samtidigt intet stand-by forbrug. Dette skulle rent principielt tillade en mere effektiv udnyttelse af energi, hvilket er et vigtigt emne i vores nuværende samfund, hvor energieffektive løsninger er kraftigt efterspurgte. De ovenstående egenskaber giver desuden mulighed for en bred vifte af produkter med mange forskellige egenskaber, såsom øjeimplantater, kunstig hud, bløde robotter og gigantiske anlæg, der høster bølgeenergi. Alle disse produkter, enten fuldt ud kommercialiserede eller på demo-niveau, benytter sig af den naturlige blødhed og "compliance" af dielektrisk elastomer transducere. Emnet for denne afhandling er optimering af egenskaberne for silikone-baserede dielektriske elastomerer med specielt fokus på en designguide rettet mod elektriske, mekaniske og elektromekaniske pålidelige elastomerer. Strategier for forbedrede egenskaber af dielektriske elastomer er ofte foreslået og undersøgt, men det er sjældent, at der forekommer diskussioner i forbindelse med den mekaniske integritet og dermed produktpålidelighed. Fokus i afhandlingen er på pålidelighed af dielektriske elastomerformuleringer, og hvordan dette kan opnås. Abstract in English Efficient conversion of energy from one form to another (transduction) is an important topic in our daily day, and it is a necessity in moving away from the fossil based society. Dielectric elastomers hold great promise as soft transducers, since they are compliant and light-weight amongst many favorable properties. Their transduction principle lies in direct conversion of electrical energy into mechanical energy or vice versa with no need for gearing and with no stand-by energy consumption. This should in principle support a more efficient use of energy, a hot topic in our current society where energy efficient solutions are highly sought. These properties allow for interesting products ranging very broadly, e.g. from eye implants over artificial skins over soft robotics to huge wave energy harvesting plants. All these products utilize the inherent softness and compliance of the dielectric elastomer transducers. The subject of this thesis is improvement of properties of silicone-based dielectric elastomers with special focus on design guides towards electrically, mechanically, and electromechanically reliable elastomers. Strategies for improving dielectric elastomer performance are widely investigated but rarely discussed in the context of mechanical integrity and thus product reliability. Focus in the thesis is on long-term reliability of the dielectric elastomers and how to achieve this by means of careful elastomer design.