具有大电驱动应变的介质弹性体致动器（DEAS）可以制造轻便灵活的无磁电机。然而，软驱动领域中常用的介电弹性体存在刚度高、强度低、驱动场强大等问题，这严重限制了DEA的致动性能。
近日，清华大学党智敏教授，Huichan Zhao报道了通过优化交联网络，研制了一种低杨氏模量（~0.073 Mpa）、高韧性（~2400%）、低机械损耗（tan δm=0.21@1 Hz，20 °C）、良好介电性能（εr=5.75，tan δe=0.0019@1 kHz）的新型聚丙烯酸酯介电弹性体。
文章要点
1）与传统的小分子交联剂不同，将含有柔性聚醚二醇和脂肪族二异氰酸酯链段的大分子聚氨酯丙烯酸酯化合物作为交联剂，以丙烯酸丁酯（nBA）为单体，最大限度地降低了交联点的官能度。
2）高分子交联剂的柔性聚醚二醇链段可以起到“润滑剂”的作用，缓解聚(nBA)相邻侧基之间强烈的偶极-偶极相互作用，从而获得低弹性模量（soft）和低机械耗（fast）。
3）弹性体交联点之间的平均分子量（Mc）匹配有助于消除应力集中，延缓弹性体的失效。此外，一定量的取向极化较强的未交联链会提高合成弹性体的介电常数。
4）研究人员最后制作了一种旋转电机装置，验证了基于新型聚丙烯酸酯介电弹性体的优化的致动性能，与VHBTM4910相比，这种无磁电机转速提高了15倍。
这项研究为制造用于软致动器的高性能介电弹性体提供了一种策略。
参考文献
Yin, LJ., Zhao, Y., Zhu, J. et al. Soft, tough, and fast polyacrylate dielectric elastomer for non-magnetic motor. Nat Commun 12, 4517 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-24851-w
https://doi.org/10.1038/s41467-021-24851-w
