KR100617616B1 - 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법 - Google Patents

나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100617616B1
KR100617616B1 KR1020050029394A KR20050029394A KR100617616B1 KR 100617616 B1 KR100617616 B1 KR 100617616B1 KR 1020050029394 A KR1020050029394 A KR 1020050029394A KR 20050029394 A KR20050029394 A KR 20050029394A KR 100617616 B1 KR100617616 B1 KR 100617616B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric elastomer
dielectric
thin film
nano
molecules
Prior art date
Application number
KR1020050029394A
Other languages
English (en)
Inventor
이호길
김홍석
이성일
김진영
이상원
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020050029394A priority Critical patent/KR100617616B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100617616B1 publication Critical patent/KR100617616B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/05—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
    • H10N30/053—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes by integrally sintering piezoelectric or electrostrictive bodies and electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/067—Forming single-layered electrodes of multilayered piezoelectric or electrostrictive parts
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/871—Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 나노 단위의 유전탄성체 박막 및 전극이 순차적으로 적층된 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법에 관한 것으로서, 나노 단위의 유전탄성체 분자가 용해되어 있는 유전탄성체 용액에 고전압을 인가하여 유전탄성체 분자를 하전시키는 제1 단계와; 상기 하전된 유전탄성체 분자를 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 분사하는 제2 단계와; 상기 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 부착된 유전탄성체 분자를 고속으로 회전시키서 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하는 제3 단계와; 상기 형성된 유전탄성체 박막을 경화시키는 제4 단계와; 상기 경화된 유전탄성체 박막 상에 전극을 적층하는 제5 단계와; 상기 제1 내지 제5 단계를 반복하여, 유전탄성체 박막 및 전극을 순차적으로 적층하는 제6 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 나노 단위의 유전탄성체 박막을 효과적으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 폴리머 액추에이터의 구동 전압을 수십 볼트(V) 내외로 획기적으로 낮출 수 있다.
유전탄성체, 액추에이터, 나노, 박막, 적층, 스핀 코팅

Description

나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A MULTI-LAYER POLYMER ACTUATOR EQUIPPED WITH NANO-SCALE THIN-FILM DIELECTRIC ELASTOMERS}
도 1은 유전탄성체를 이용한 폴리머 액추에이터의 동작 원리를 개략적으로 설명하기 위한 개념도.
도 2는 종래의 스핀 코팅법에 의하여 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법의 예시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적층형 폴리머 액추에이터의 나노 단위 유전탄성체 박막을 형성하기 위한 장치의 구성도.
도 4는 도 3의 장치를 이용하여 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법의 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 유전탄성체 필름 20, 30 : 전극
110 : 시린지 120 : 분사기
130 : 고전압 발생기 140 : 스핀 코터
150a, 150b : 교반 혼합기 160 : 모터 펌프
170 : 노즐
본 발명은 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법에 관한 것이다.
지금까지 모터 또는 솔레노이드 등을 이용한 액추에이터가 다양한 분야에서 활용되고 있으나, 이러한 액추에이터 기술을 예컨대, 인간형 로봇(humanoid)의 관절에 적용하기 위해서는 다수의 액추에이터를 집적해야 하는 어려움뿐만 아니라, 상대적으로 낮은 동작 주파수에서 고밀도의 출력을 실현해야 되는 문제점 등이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 예컨대, 형상 기억 합금(shape memory alloy), 압전 재료(piezo material) 등을 이용하여 액추에이터를 구현하는 기술이 제안되어 있으나, 각각의 단점으로 인하여 아직까지는 보편화되지 않고 있다. 예컨대, 압전 재료는 응답 속도 및 효율 측면에서 우수하지만, 동작 변위가 매우 작은 문제점을 가지고 있다. 이와 반대로, 형상 기억 합금의 경우에는, 신축 변위는 충분하지만, 응답 속도 및 효율이 기대에 못 미치고 있다.
이에 따라, 최근에는 전기활성 유전탄성체(EAP; Electroactive Polymer)를 이용한 폴리머 액추에이터 기술에 관한 관심이 증대되고 있다. 이러한 폴리머 액추에이터의 재료로는 전기장에 의해 전왜 변형(electrostrictive strain)이 유발되는 전왜 폴리머, 전기장이 가해질 때 폴리머 내부에 이온 편류가 발생하여 변형이 발생하는 폴리머 젤, 이온 박막, 및 도전성 폴리머 등이 있다.
도 1은 유전탄성체를 이용한 폴리머 액추에이터의 동작 원리를 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 1의 (a)를 참조하면, 유전탄성체 필름(10)은 실리콘 또는 우레탄 계열의 유전탄성체(dielectric elastomer)로서, 통상 전왜 폴리머라 칭한다. 그리고, 이러한 유전탄성체 필름의 상단 및 하단에는 서로 다른 전압이 인가되는 제1 전극(20) 및 제2 전극(30)이 각각 도포되며, 전극 재료로는 탄소(Carbon)가 주로 사용된다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 이러한 폴리머 액추에이터에 전압(V)을 인가하여 양 전극(20, 30)에 전위차를 유발하면, 전왜 변형(electrostrictive strain)이 유발되어 유전탄성체 필름(10)이 평면 방향(도 1의 XY 평면)으로 팽창한다. 이 때, 유전탄성체 필름(10)의 체적은 전압 인가 전후에 변화가 없으며, 유전탄성체 필름의 두께(Z축 방향)는 표면적의 증가에 반비례하여 감소한다.
도 1의 단층 구조에 기초하여, 여러 장의 유전탄성체 및 전극을 순차적으로 적층함으로써, 적층형 폴리머 액추에이터를 제조할 수 있다. 적층형 폴리머 액추에이터는 단층 구조에 비하여 보다 큰 변위 및 팽창력을 얻을 수 있다.
적층형 폴리머 액추에이터를 제조하기 위한 적층 방법으로는 압착 성형, 스핀 코팅, 스크린 인쇄, 기상 증착 등의 방법이 실용화되어 있으며, 미크론(㎛) 단위의 유전탄성체 박막을 제조할 수 있다. 한편, 이들 방법 주에서 스핀 코팅 또는 증착법은 여타의 방법에 비하여 상대적으로 더 얇은 유전탄성체 박막을 제조할 수 있으나, 증착법의 경우에는 고가의 설치비용으로 인해 제조비용이 과도하게 소모되는 단점이 있다
도 2는 종래 기술 중에서 비용-효과 측면에서 우수한 스핀 코팅법에 의하여 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법을 예시한 것이다.
도시된 바와 같이, 유전탄성체 분자가 용해된 1종 이상의 유전탄성체 용액을 교반 혼합기(Stirrer Mix)로 혼합하여 스핀 코팅기에 분사한다. 스핀 코팅기는 분사된 유전탄성체 분자를 고속으로 회전시켜서 균일한 두께의 유전탄성체 박막을 형성하며, 이렇게 형성된 유전탄성체 박막을 오븐(Oven)에서 열경화시킨다. 이어서, 유전탄성체 박막의 상부에 탄소 전극(Carbon Electrode)를 적층한 후, 원하는 층수까지 적층이 완료될 때까지 전술한 과정을 반복한다.
한편, 폴리머 액추에이터의 팽창력은 인가되는 전압의 자승에 비례하고, 유전탄성체 필름 두께의 자승에 반비례하기 때문에, 유전탄성체 필름을 보다 얇게 제작할수록 동일한 변위 또는 팽창력을 얻는 데 필요한 전압이 낮아진다. 예컨대, 적층형 폴리머 액추에이터를 구성하는 유전탄성체 박막의 두께가 나노 단위인 경우에 전왜 변형에 필요한 전압은 수십 V 내외로 낮출 수 있다.
그러나, 전술한 스핀 코팅법에 있어서 유전탄성체 박막의 두께는 회전 속도, 회전 시간, 유전탄성체의 점도 등에 의해 좌우되며, 회전 속도 등을 높이더라도 10 미크론 이하의 필름을 제작하기는 매우 곤란하다. 이와 같이 제작된 수십 미크론 단위의 필름에 전왜 변형을 유발하기 위해서는 kV 단위의 고전압을 인가하여야 하는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 적층형 폴리머 액추에이터를 제조함에 있어서 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하기 위한 효과적 방법을 제공하는 데 그 목적이 있으며, 특히 종래의 스핀 코팅법과 유사한 프로세스를 제공함으로써 설비 변경을 최소화하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 나노 단위의 유전탄성체 박막 및 전극이 순차적으로 적층된 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법이 제공되며, 나노 단위의 유전탄성체 분자가 용해되어 있는 유전탄성체 용액에 고전압을 인가하여 유전탄성체 분자를 하전시키는 제1 단계와; 상기 하전된 유전탄성체 분자를 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 분사하는 제2 단계와; 상기 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 부착된 유전탄성체 분자를 고속으로 회전시키서 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하는 제3 단계와; 상기 형성된 유전탄성체 박막을 경화시키는 제4 단계와; 상기 경화된 유전탄성체 박막 상에 전극을 적층하는 제5 단계와; 상기 제1 내지 제5 단계를 반복하여, 유전탄성체 박막 및 전극을 순차적으로 적층하는 제6 단계를 포함한다.
이 때, 상기 제3 단계는 고속 회전에 의해 두께가 100 나노미터 이하인 유전탄성체 박막을 형성하는 것이 바람직하며, 상기 유전탄성체 용액이 2종 이상의 유전탄성체 분자를 포함하는 경우에는 하전된 2종 이상의 액상 유전탄성체 분자 간에 중합 반응이 일어나도록 유도하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 전왜 변형되는 나노 단위 유전탄성체 박막을 제조하는 장치가 제공되며, 나노 단위의 유전탄성체 분자가 용해되어 있는 유전탄성체 용액을 저장하고 이를 분사하는 분사기와; 상기 분사기에 저장된 유전탄성체 분자를 하전시키는 고전압 발생기와; 상기 하전된 유전탄성체 분자와 전위차가 유발되어 상기 분사기로부터 분사되는 하전 유전탄성체 분자가 부착되며 그 유전탄성체 분자를 고속으로 회전시켜서 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하는 스핀 코팅기를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명토록 하며, 이하에서 나노 단위라 함은 1 미크론 미만의 나노 스케일을 의미한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 전자방사(electrospinning) 법에 의하여 적층형 폴리머 액추에이터의 나노 단위 유전탄성체 박막을 형성하기 위한 장치를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자방사 장치는 하나 이상의 시린지(110), 분사기(120), 고전압 발생기(130), 스핀 코터(140)로 구성되어 있다.
먼저, 시린지(Syringe)(110)는 유전탄성체로 사용되는 유전탄성체 재료(Polymer A, Polymer B)를 종류별로 예컨대, 톨루엔 또는 자일렌과 같은 유기 용매에 용해한 유전탄성체 용액을 저장하고, 이를 분사기(120)로 주입한다. 이 때, 유전탄성체 재료에 첨가되는 유기 용매의 양에 따라 유전탄성체 용액의 점도(Viscosity)를 조절할 수 있다.
분사기(120)는 시린지(110)로부터 주입되는 액상의 유전탄성체 재료, 즉, 유전탄성체 용액(Polymer Solution)을 저장하며, 복수개의 시린지로부터 주입되는 액상의 유전탄성체 재료를 혼합하기 위해 제1 및 제2 교반 혼합기(Stirrer Mix)(150a, 150b)를 구비하고 있다. 분사기에 저장된 액상 유전탄성체 재료는 모터 펌프(M)(160)에 의해 가압되어, 노즐(170)을 통해 분사된다. 이에 따라, 펌프(180)의 가압 속도를 제어하여, 유전탄성체 재료의 분사량을 조절할 수 있다.
고전압 발생기(HV Power Supply)(130)는 예컨대, 5kV 내지 50kV 범위의 직류 전압을 출력하여, 분사기(120)에 저장된 유전탄성체 용액의 분자를 하전시킨다. 대안으로서, 고전압 발생기(130)는 노즐(170)에 연결되어, 유전탄성체 분자를 하전시키도록 구성할 수 있다.
스핀 코터(Spin Coater)(140)는 모터(도시되지 않음)의 구동에 의하여 컬렉터 스크린(Collector Screen)(145)을 고속으로 회전시키며, 전기적으로 도체인 컬렉터 스크린(145)에는 노즐(170)로부터 분사된 나노미터 크기의 유전탄성체 분자가 흡착된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 노즐(170)과 컬렉터 스크린(145) 사이에 전기장을 형성하기 위해 컬렉터 스크린(145)은 접지되어 있고, 노즐(170)을 통해 분사된 하전 유전탄성체 분자는 전술한 전기장에 의해 유도되어 스핀 코터의 컬렉터 스크린(145)에 부착된다. 한편, 스핀 코터(140)는 일정한 속도로 회전하기 때문에, 컬렉터 스크린(145)에 부착된 유전탄성체 분자는 균일한 두께의 유전탄성체 박막을 형성하게 된다. 그리고, 이러한 박막 형성 방법을 전자방사(electrospinning)라 한 다.
도 4는 도 3의 유전탄성체 박막 형성 방법을 이용하여 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법을 순차적으로 도시한 것이며, 유전탄성체 박막 제조 단계(S110 내지 S150) 및 전극 제조 단계(S160)로 이루어지며, 적층이 완료될 때까지 이들 단계를 반복한다.
보다 구체적으로 살펴보면, 단계(S110)는 1종 이상의 유전탄성체 분자가 용해되어 있는 유전탄성체 용액을 분사기(도 3의 120)에 주입하고, 이들을 균일하게 혼합한 후 고전압을 인가한다. 예컨대, 2종 이상의 유전탄성체 분자를 혼합하는 경우에는, 각 유전탄성체 재료에 유기 용매를 첨가하여 유전탄성체 용액을 만들고, 이들 용액을 각각 분사기에 주입하여 교반 혼합기로 균일하게 혼합한다.
이어서, 단계(S110)에서 하전된 유전탄성체 분자는 노즐을 통해 분사되고, 전술한 바와 같이 전기장에 의해 유도되어 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 부착된다(S120). 이 때, 스핀 코팅기가 예컨대, 1000 rpm 내지 5000 rpm으로 고속 회전함에 따라, 컬렉터 스크린에 부착된 유전탄성체 분자는 균일한 두께로 퍼져서 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하며, 바람직하게는 스핀 코팅기의 회전 속도 및 회전 시간을 조정하여 유전탄성체 박막의 두께가 100 나노미터 이하가 되도록 한다.
또한, 단계(S120)에서는, 하전된 2종 이상의 유전탄성체 분자 사이에서 중합 반응이 일어나도록 유도할 수 있다. 즉, 유전탄성체 분자에 인가되는 고전압의 크기, 스핀 코팅기의 회전 속도 등을 제어함으로써, 2종 이상의 유전탄성체 분자가 상호 중합 반응을 일으킬 수 있는 반응 에너지를 제공한다.
전술한 단계(S120)에 후속하여, 유전탄성체 박막을 오븐 등에서 가열하여 고체 상태로 경화시키며(S140), 유전탄성체 박막 위에 탄소 전극을 적층한다(S150). 이러한 탄소 전극은 전술한 종래 기술에 따라 스핀 코팅법에 의하여 적층될 수 있다.
마지막으로 단계S(160)에서는, 원하는 층수의 적층형 폴리머 액추에이터가 완성될 때까지 전술한 단계(S110 내지 S150)를 반복하여, 나노 단위의 유전탄성체 박막 및 전극을 순차적으로 적층한다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 여타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래의 스핀 코팅 장치에 전자 방사법을 적용함으로써 나노 단위의 유전탄성체 박막을 효과적으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 폴리머 액추에이터의 구동 전압을 수십 볼트(V) 내외로 획기적으로 낮출 수 있다. 더욱이, 본 발명은 기존 프로세스와의 유사성으로 인하여 나노 박막 제조를 위한 설비 변경을 최소화할 수 있는 추가적 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 나노 단위의 유전탄성체(dielectric elastomer) 박막 및 전극이 순차적으로 적층된 적층형 폴리머 액추에이터를 제조하는 방법으로서,
    나노 단위의 유전탄성체 분자가 용해되어 있는 유전탄성체 용액에 고전압을 인가하여 유전탄성체 분자를 하전시키는 제1 단계와,
    상기 하전된 유전탄성체 분자를 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 분사하는 제2 단계와,
    상기 스핀 코팅기의 컬렉터 스크린에 부착된 유전탄성체 분자를 고속으로 회전시키서, 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하는 제3 단계와,
    상기 형성된 유전탄성체 박막을 경화시키는 제4 단계와,
    상기 경화된 유전탄성체 박막 상에 전극을 적층하는 제5 단계와,
    상기 제1 내지 제5 단계를 반복하여, 유전탄성체 박막 및 전극을 순차적으로 적층하는 제6 단계
    를 포함하는 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계는 고속 회전에 의해 두께가 100 나노미터 이하인 유전탄성체 박막을 형성하는 것인 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 단계는
    1종의 유전탄성체 재료에 유기 용매를 첨가하여 상기 유전탄성체 용액을 준비하는 것인 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 단계는
    2종 이상의 유전탄성체 분자에 각각 유기 용매를 첨가하고, 이를 혼합하여 상기 유전탄성체 용액을 준비하는 것인 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 단계는
    상기 하전된 2종 이상의 유전탄성체 분자 간에 중합 반응이 일어나도록 유도하는 것인 적층형 폴리머 액추에이터의 제조 방법.
  6. 전왜 변형되는 나노 단위 유전탄성체 박막을 제조하는 장치로서,
    나노 단위의 유전탄성체 분자가 용해되어 있는 유전탄성체 용액을 저장하고, 이를 분사하는 분사기와,
    상기 분사기에 저장된 유전탄성체 분자를 하전시키는 고전압 발생기와,
    상기 하전된 유전탄성체 분자와 전위차가 유발되어, 상기 분사기로부터 분사되는 하전 유전탄성체 분자가 부착되며, 그 유전탄성체 분자를 고속으로 회전시켜서 나노 단위의 유전탄성체 박막을 형성하는 스핀 코팅기
    를 포함하는 나노 단위 유전탄성체 박막의 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스핀 코팅기는 두께가 100 나노미터 이하인 유전탄성체 박막을 형성하도록 회전 속도 및 회전 시간이 제어되는 것인 나노 단위 유전탄성체 박막의 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분사기는 2종 이상의 유전탄성체 분자가 혼합된 유전탄성체 용액을 저장하며,
    상기 스핀 코팅기는 고속 회전에 의하여 상기 하전된 2종 이상의 유전탄성체 분자 간에 중합 반응이 일어나도록 유도하는 것인 나노 단위 유전탄성체 박막의 제조 장치.
KR1020050029394A 2005-04-08 2005-04-08 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법 KR100617616B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050029394A KR100617616B1 (ko) 2005-04-08 2005-04-08 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050029394A KR100617616B1 (ko) 2005-04-08 2005-04-08 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100617616B1 true KR100617616B1 (ko) 2006-09-01

Family

ID=37625497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050029394A KR100617616B1 (ko) 2005-04-08 2005-04-08 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100617616B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100949191B1 (ko) 2008-03-05 2010-03-23 성균관대학교산학협력단 유전 탄성체를 이용한 자가 센싱 액츄에이터

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010009130A (ko) * 1999-07-07 2001-02-05 이형도 친수처리된 형상기억합금을 이용한 잉크젯 프린터 헤드용 액츄에이터의 제조방법
JP2001294642A (ja) 2000-04-10 2001-10-23 Mitsui Chemicals Inc ポリウレタンエラストマー系アクチュエータ
JP2003174205A (ja) 2001-12-05 2003-06-20 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 誘電体利用駆動装置
JP2003199365A (ja) 2001-12-25 2003-07-11 Matsushita Electric Works Ltd 電歪ポリマーアクチュエータとその製造方法
JP2005057994A (ja) 2003-07-23 2005-03-03 Eamex Co アクチュエータ素子の製造方法及びアクチュエータ素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010009130A (ko) * 1999-07-07 2001-02-05 이형도 친수처리된 형상기억합금을 이용한 잉크젯 프린터 헤드용 액츄에이터의 제조방법
JP2001294642A (ja) 2000-04-10 2001-10-23 Mitsui Chemicals Inc ポリウレタンエラストマー系アクチュエータ
JP2003174205A (ja) 2001-12-05 2003-06-20 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 誘電体利用駆動装置
JP2003199365A (ja) 2001-12-25 2003-07-11 Matsushita Electric Works Ltd 電歪ポリマーアクチュエータとその製造方法
JP2005057994A (ja) 2003-07-23 2005-03-03 Eamex Co アクチュエータ素子の製造方法及びアクチュエータ素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100949191B1 (ko) 2008-03-05 2010-03-23 성균관대학교산학협력단 유전 탄성체를 이용한 자가 센싱 액츄에이터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. Piezoelectric actuators and motors: materials, designs, and applications
Wax et al. Electroactive polymer actuators and devices
EP1751843B1 (en) Electroactive polymer pre-strain
CN101199062B (zh) 用于冷却的压电驱动器及其形成方法
US5965968A (en) Electrostatic motor
US10680162B2 (en) Stiffness control for electroactive actuators
JP2013529884A (ja) 電気機械変換器、その製造方法およびその使用
RU2750110C2 (ru) Устройство для обработки оптического пучка
JP2010013642A5 (ko)
US20050110397A1 (en) Film forming method, device manufacturing method, and electro-optic device
KR100617616B1 (ko) 나노 단위의 유전탄성체 박막이 구비된 적층형 폴리머액추에이터의 제조 방법
EP1894259A1 (de) Piezoaktor mit gesteigertem hubvermögen
CN107915998B (zh) 一种具有预置结构的介电弹性体材料及其制备方法
US7394181B2 (en) Hybrid eletromechanical actuator and actuation system
WO2014131895A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen dielektrischen polyurethanfilmsystems
CN107306097A (zh) 采用多层环形压电陶瓷的微电机
CN104350559B (zh) 多层构件以及用于制造多层构件的方法
CN110473958B (zh) 发电装置及其制备方法
JP5844741B2 (ja) 静電誘導型機械電気変換素子
WO2011131535A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung elektronischer und/oder energieerzeugender und/oder energieumwandelnder elemente und komponenten
KR101854513B1 (ko) 롤투롤 공법을 이용한 적층형 전기활성 고분자 구동기의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 구동기
Schlaak et al. Multilayer stack contractile actuators
JPH03293980A (ja) 磁歪アクチュエータ
KR102602012B1 (ko) 압전 발전 소자
Suzuki et al. Fabrication of highly dielectric nano-BaTiO 3/epoxy-resin composite plate having trenches by mold casting and its application to capacitive energy harvesting

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110616

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee