一种可自主折展电活性驱动元件的原理探究

微纳卫星因其灵活多变和低成本的优势,逐渐应用于太空侦察和气象遥感等领域。然而,尺度的缩减对卫星能量供给和结构提出新挑战,需配载功耗低、结构紧凑的驱动元件。基于此需求,提出一种基于离子型电活性聚吡咯材料(IEAP)的电活性驱动元件。首先阐述该IEAP材料的电化学原理及制备工艺,IEAP通过化学能将电能转换机械能,驱动电压低(-0.5~0.5 V),电致动良好。然后依据热力学等效模型对参数进行标定后,设计试制单、双自由度机构,进行测试并与仿真进行比对分析。IEAP作为新型电致大变形材料,具有独特优势和广阔前景,例如可作为微纳卫星太阳帆自展开驱动元件,星载相机调焦驱动元件或用抓取微小太空矿物。