Kas ir elektrostrikcija?

Elektrostrikcija notiek noteiktos materiālos, kas ir slikti elektriskās strāvas vadītāji. Kad elektrostriktīviem materiāliem tiek pielietota sprieguma starpība, šo materiālu forma īslaicīgi mainās. Materiāli, kas ir elektrostriktīvi, maina formu, jo uz elektrodiem, kas tiek pielietoti elektrostriktīvajam materiālam, tiek elektrostatiski pievilkti brīvie lādiņi.

Elektrostriktīvie materiāli atšķiras no magnētiskajiem materiāliem, jo ​​elektrostriktīvie materiāli nemainīs deformācijas virzienu, ja elektriskais lauks tiek mainīts. Atšķirībā no magnetostrikcijas, kas pēc būtības ir lineāra, ir nepieciešams izmantot kvadrātvienādojumus, lai aprēķinātu spēkus, kas darbojas elektrostrikcijā. Šī elektrostrikcijas nelineārā īpašība ļauj elektrostriktīviem materiāliem uzrādīt reproducējamu deformācijas reakciju uz elektriskajiem laukiem, nezaudējot histerēzi un no tā izrietošo siltuma pārpalikumu, ko rada magnētiskie materiāli.

Elektrostriktīvo izpildmehānismu bieži izgatavo no elektrostriktīviem polimēru materiāliem. Katrs polimērs uzrāda elektrostrikciju atšķirīgi. Piemēram, silikona polimēriem var būt augsta deformācijas veiktspēja, salīdzinot ar citiem elektrostriktīviem polimēriem.

Polimērs, kam ir augsta deformācijas veiktspēja, ir labāk piemērots videi, kurā var rasties mehāniska deformācija, nekā polimērs ar zemu deformācijas veiktspēju. Citi elektrostriktīvie polimēri, piemēram, poliuretāns, spēj radīt lielāku spēku tādos pašos elektriskos apstākļos nekā citi polimēri. Šāds polimērs ļauj vairāk ievadītās elektriskās enerģijas pārveidot mehāniskā darbā.

Elektrostriktīviem materiāliem ir augsts reakcijas ātrums — bieži vien mazāks par 10 milisekundēm —, ja materiālam tiek pielietots elektriskais lauks. Ātrās reaģēšanas elektrostriktīvos materiālus var izmantot mehāniskās un elektromehāniskās ierīcēs, kurām nepieciešams īpaši ātrs ķēdes reakcijas laiks, piemēram, precīzijas instrumentos. Elektrostriktīvos materiālus bieži izmanto mehāniskos lietojumos, piemēram, mikrostūra regulēšanas ierīcēs, eļļas spiediena servovārstos un lauka regulējamos pjezoelektriskos devējos.