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2024-05-06T18:08:27Z

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'''Elektroaktive Polymere''' (EAP) sind [[Polymer]]e, die durch das Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Form ändern. Anwendung finden diese Materialien als [[Aktor]]en<ref name="ArtificialMuscles">{{Literatur |Hrsg=Yoseph Bar-Cohen |Titel=Electroactive Polymer (EAP) Actuators as Artificial Muscles: Reality, Potential, and Challenges |Auflage=2 |Verlag=SPIE Press |Ort=Bellingham |Datum=2004 |ISBN=978-0-8194-8112-2 |DOI=10.1117/3.547465}}</ref> oder [[Sensor]]en.<ref name="EAPsensing">{{Literatur |Autor=Tiesheng Wang, Meisam Farajollahi, Yeon Sik Choi, I-Ting Lin, Jean E. Marshall, Noel M. Thompson, Sohini Kar-Narayan, John D. W. Madden, Stoyan K. Smoukov |Titel=Electroactive polymers for sensing |Sammelwerk=[[Interface Focus]] |Band=6 |Nummer=4 |Datum=2016 |ArtikelNr=20160026 |DOI=10.1098/rsfs.2016.0026 |PMID=27499846 |Kommentar=freier Volltext}}</ref> Aufgrund der Ähnlichkeit ihrer Funktionsweise zu der natürlicher [[Muskulatur|Muskeln]], werden sie oft auch „künstliche Muskeln“ genannt.

Es wird im Allgemeinen zwischen ''ionischen EAP'' und ''elektronischen EAP'' unterschieden.

Bei ionischen EAP beruht der Wirkungsmechanismus auf Massentransport (Diffusion) von Ionen. Untergruppen solcher EAP sind leitfähige Polymere, ionische Metall-Polymer-Komposite und ionische [[Gel]]e.

Die Wirkungsweise elektronischer EAP beruht hingegen auf elektronischem Ladungstransport. Zu dieser Gruppe werden elektrostriktive und ferroelektrische Polymere gezählt sowie [[Dielektrische Elastomere]].

Vorteile von EAP im Vergleich zu anderen Aktormaterialien, wie z. B. piezoelektrische Keramiken, sind die hohen [[Dehnung]]en, die erreicht werden können (bis 380 %), sowie die geringe [[Dichte]] der Polymere und die freie Formbarkeit.

Eine mögliche Anwendung ist eine adaptive Gebäudeverschattung, welche durch ein im Glaszwischenraum befindliches elektroaktives Polymer erreicht wird.

== Geschichte ==
Die erste wissenschaftliche Arbeit zu EAP wurde 1880 von [[Wilhelm Conrad Röntgen]] veröffentlicht<ref>{{Literatur |Autor=Wilhelm Conrad Röntgen |Titel=Ueber die durch Electricität bewirkten Form- und Volumenänderungen von dielectrischen Körpern |Sammelwerk=[[Annalen der Physik]] |Band=247 |Nummer=11 |Datum=1880 |Seiten=771–786 |Online={{Gallica |ID=bpt6k152556 |Seite=784}}}}</ref>. Er führte ein Experiment mit einem Kautschukband durch, das er auf einer Seite aufhängte und mit Gewichten ausdehnte. Nach einer elektrischen Aufladung beobachtete er eine Längenzunahme von mehreren Prozent, die durch Entladen des Kautschuks rückgängig gemacht werden konnte.

Der praktische Einsatz für diese Technik ist vielfältig. Einem im Juni 2014 veröffentlichten Patentantrag zufolge plant [[Apple]] eine einstellbare optische Blende aus elektroaktiven Polymeren für die Hauptkamera seines [[iPhone]]s.<ref>{{Patent |Land=US |V-Nr=20140168799 |Titel=Artificial muscle camera lens actuator |V-Datum=2014-07-19 |Erfinder= Aurelien R. Hubert, Douglas S. Brodie, Iain A. McAllister, Jeffrey N. Gleason}}</ref>

== Quellen ==
* {{Literatur
|Autor=R. Kornbluh
|Titel=Dielectric Elastomer Artificial Muscle For Actuation, Sensing, Generation, And Intelligent Structures
|Sammelwerk=[[Materials Technology]]
|Band=19
|Nummer=4
|Datum=2004
|Seiten=216–223
|DOI=10.1080/10667857.2004.11753088}}

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weblinks ==
* [http://vimeo.com/5421831 Videos elektroaktiver Polymere in Aktion]
* [http://eap.jpl.nasa.gov/ WorldWide Electroactive Polymer Actuators Webhub] (in Englisch)
* [http://www.emk.tu-darmstadt.de/?id=100 Elektroaktive Polymere] tu-darmstadt.de, abgerufen am 30. Juli 2013

[[Kategorie:Polymer nach Eigenschaft]]

Elektroaktive Polymere - Versionsgeschichte

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