Cos'è l'elettrostrizione?

Quando viene applicato un campo elettrico a un isolante elettrico, quell'isolatore potrebbe deformare o cambiare forma in qualche modo.Questa proprietà dell'isolatore elettrico si chiama elettrostrizione.In particolare, l'elettrostrizione è l'accoppiamento tra deformazione e campo elettrico, o tra deformazione e polarizzazione;Questo accoppiamento avviene solo quando viene applicato un campo elettrico al materiale.I materiali elettrostrittivi possono essere utilizzati per costruire attuatori, che possono essere utilizzati nei circuiti di controllo in cui è necessaria una piccola quantità di forza per attivare il circuito.Questi materiali reagiscono anche ai campi elettrici molto rapidamente, il che rende questi materiali adatti a circuiti di controllo ad alta velocità. L'elettrostrzione si verifica in alcuni materiali che sono scarsi conduttori di corrente elettrica.Quando viene applicato un differenziale di tensione ai materiali elettrostrittivi, questi materiali subiscono una forma temporanea di forma.Materiali che sono la forma del cambio elettrostrittivo a causa dell'attrazione elettrostatica delle cariche libere sugli elettrodi che vengono applicati al materiale elettrostrittivo.

I materiali elettrostrittivi sono diversi dai materiali magnetici in quanto i materiali elettrostrittivi non inverteranno la direzione della deformazione se il campo elettrico è invertito.A differenza della magnetostrizione, che è di natura lineare, è necessario utilizzare equazioni quadratiche per calcolare le forze al lavoro nell'elettrostrizione.Questa proprietà non lineare dell'elettrostrizione consente ai materiali elettrostrittivi di mostrare una risposta di deformazione riproducibile ai campi elettrici senza perdite di isteresi e mdash;e il risultante calore di scarto e mdash;che producono materiali magnetici.

Un attuatore elettrostrittivo è spesso realizzato con materiali polimerici elettrostrittivi.Ogni polimero presenta l'elettrostrzione in modo diverso.Ad esempio, i polimeri di silicone potrebbero presentare elevate prestazioni di deformazione rispetto ad altri polimeri elettrostrittivi.

Un polimero che ha elevate prestazioni di deformazione è più adatto a un ambiente in cui la tensione meccanica potrebbe essere un problema rispetto a un polimero con basse prestazioni di deformazione.Altri polimeri elettrostrittivi mdash;come poliuretano e mdash;sono in grado di produrre più forza nelle stesse condizioni elettriche rispetto ad altri polimeri.Tale polimero consente di convertire più energia elettrica di ingresso in lavori meccanici.

I materiali elettrostrittivi hanno una velocità di risposta elevata e mdash;spesso meno di 10 millisecondi mdash;Quando viene applicato un campo elettrico al materiale.I materiali elettrostrictivi a risposta rapida possono essere utilizzati in dispositivi meccanici ed elettromeccanici che richiedono tempi di risposta al circuito ultraveloce, come strumenti di precisione.I materiali elettrostrictivi sono spesso utilizzati in applicazioni meccaniche come dispositivi di regolazione del microanghe, servavali di pressione dell'olio e trasduttori piezoelettrici tunibili in campo.