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Updated: May 2, 2026

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

Published on: February 1, 2016

Actuadores de elastómero dieléctrico de bajo voltaje y alta salida para máquinas blandas sin ataduras que funcionan a

Junbo Peng^1,2, Jiangshan Zhuo^1,2, Hongcheng Qiu³

¹College of Mechanical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310000, China.

Science robotics

|February 18, 2026

Resumen

Los investigadores desarrollaron actuadores de elastómero dieléctrico (DEA) de bajo voltaje y alta salida mediante la creación de un nuevo material elastomérico y el uso de un proceso de apilamiento en seco. Estos músculos artificiales funcionan eficazmente con bajos voltajes, lo que permite robots blandos y dispositivos portátiles sin ataduras.

Área de la Ciencia:

Ciencia de los materiales
Robótica
Tecnología de actuadores

Sus antecedentes:

Los actuadores de elastómero dieléctrico (DEA) son prometedores como músculos artificiales debido a sus grandes deformaciones y altas densidades de energía.
Los altos voltajes de accionamiento (kilovoltios) limitan las aplicaciones de los DEA en sistemas sin ataduras.
Existe la necesidad de DEA que funcionen con voltajes más bajos sin comprometer el rendimiento.

Objetivo del estudio:

Desarrollar DEA de bajo voltaje y alta salida (LVHO-DEA).
Permitir aplicaciones prácticas de los DEA en sistemas blandos sin ataduras.
Superar la barrera de voltaje que dificulta la adopción de los DEA.

Principales métodos:

Se sintetizó un elastómero dieléctrico de alta constante dieléctrica, procesable y de alto rendimiento con un comportamiento de tensión-deformación optimizado.
Se desarrolló un proceso escalable de apilamiento en seco para la multilaminación de películas delgadas de elastómero.
Se fabricaron dispositivos portátiles y robots blandos sin ataduras utilizando los DEA de bajo voltaje y alta salida (LVHO-DEA).

Principales resultados:

Logró alta densidad de energía (38,4 J/kg) y densidad de potencia (452 W/kg) a un campo eléctrico bajo (20 V/µm).
Demostró el funcionamiento efectivo de los DEA de bajo voltaje y alta salida (LVHO-DEA) a 200 voltios en dispositivos sin ataduras.
Los DEA de bajo voltaje y alta salida (LVHO-DEA) funcionaron sin preestiramiento ni resonancia de alta frecuencia.

Conclusiones:

Los DEA de bajo voltaje y alta salida (LVHO-DEA) desarrollados reducen significativamente los requisitos de voltaje de accionamiento para aplicaciones de DEA.
Este avance cierra la brecha entre el potencial teórico de los DEA y su uso práctico en robótica blanda y dispositivos portátiles.
Permite la actuación de alto rendimiento en sistemas blandos sin ataduras con voltajes de accionamiento bajos.

Palabras clave:

actuadores de elastómero dieléctrico robots blandos dispositivos portátiles músculos artificiales bajo voltaje alta potencia

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