新型介电弹性体能量收集实验性能探究

本文主要关注于介电弹性体（Dielectric Elastomers, DE）作为一种新型电活性聚合物材料在能量收集领域的应用。作者王永泉、刘学婧等通过对介电弹性体基本原理和能量转换过程的深入探讨，着重研究了这种材料在特定机械和电学约束条件下的应力平衡行为以及其作为能量转换元件的工作机制。他们选择了VHB4910（3M, USA）介电弹性薄膜，设计并制造了一种基于双轴拉伸变形模式的环状DE发电设备，并搭建了一套实验装置。 实验在定电荷（开路）状态下进行，通过改变材料的预拉伸率、拉伸位移以及施加的偏置电压，进行了一系列细致的性能测试。实验结果显示，介电弹性体的能量收集性能与其预拉伸率、拉伸位移和偏置电压有着显著的关系，这些参数的变化直接影响到能量转换效率。研究发现，实验数据与理论预测保持良好一致性，这为实际介电弹性体能量收集装置或系统的优化设计和运行提供了可靠的科学依据。 关键词集中在"介电弹性体"、"能量收集"、"发电机"以及"实验研究"上，反映出这项工作的重要性在于将理论研究与实际应用相结合，推动了介电弹性体在微能源领域的发展，为未来开发高效、可穿戴或环境自供电设备提供了关键技术支持。该研究不仅提升了我们对介电弹性体材料性能的理解，也为解决能源短缺问题提供了创新解决方案。