Hvad er elektrostriktion?
Når et elektrisk felt påføres en elektrisk isolator, kan den isolator deformere eller ændre form på en eller anden måde. Denne egenskab ved den elektriske isolator kaldes elektrostriktion. Specifikt er elektrostriktion koblingen mellem belastning og elektrisk felt eller mellem belastning og polarisering; denne kobling finder kun sted, når et elektrisk felt påføres materialet. Elektrostriktive materialer kan bruges til at konstruere aktuatorer, som kan bruges i styringskredsløb, hvor der kræves en lille mængde kraft for at tænde for kredsløbet. Disse materialer reagerer også meget hurtigt på elektriske felter, hvilket gør disse materialer velegnede til højhastighedsreguleringskredsløb.
Elektrostriktion forekommer i visse materialer, der er dårlige ledere af elektrisk strøm. Når der påføres en spændingsforskel på elektrostriktive materialer, gennemgår disse materialer en midlertidig formændring. Materialer, der er elektrostriktive, ændrer form på grund af den elektrostatiske tiltrækning af frie ladninger på elektroderne, der påføres det elektrostriktive materiale.
Elektrostriktive materialer er i modsætning til magnetiske materialer, idet elektrostriktive materialer ikke vil vende deformationens retning, hvis det elektriske felt vendes. I modsætning til magnetostriktion, der er lineær i naturen, er det nødvendigt at bruge kvadratiske ligninger til at beregne kræfterne ved arbejde i elektrostriktion. Denne ikke-lineære egenskab ved elektrostriktion gør det muligt for de elektrostriktive materialer at udvise en reproducerbar belastningsrespons på elektriske felter uden tab af hysterese - og den resulterende spildvarme - som magnetiske materialer producerer.
En elektrostriktiv aktuator er ofte lavet af elektrostriktive polymermaterialer. Hver polymer udviser elektrostriktion forskelligt. F.eks. Kan silikonepolymerer udvise høj belastningsydelse sammenlignet med andre elektrostriktive polymerer.
En polymer, der har en høj belastningsydelse, er bedre egnet til et miljø, hvor mekanisk belastning kan være et problem end en polymer med lav belastningsydelse. Andre elektrostriktive polymerer - såsom polyurethan - er i stand til at producere mere kraft under de samme elektriske forhold end andre polymerer. En sådan polymer tillader, at mere af den elektriske inputenergi omdannes til mekanisk arbejde.
Elektrostriktive materialer har en høj reaktionshastighed - ofte mindre end 10 millisekunder - når et elektrisk felt påføres materialet. Elektrostriktive materialer med hurtig respons kan bruges i mekaniske og elektromekaniske enheder, der kræver ultrahurtige kredsløbs responstider, såsom præcisionsinstrumenter. Elektrostriktive materialer bruges ofte i mekaniske anvendelser, såsom mikrovinkeljusteringsanordninger, olietryk servoventiler og feltindstillelige piezoelektriske transducere.