Hva er elektrostriksjon?
Når et elektrisk felt brukes på en elektrisk isolator, kan den isolatoren deformeres eller endre form på noen måte. Denne egenskapen til den elektriske isolatoren kalles elektrostriksjon. Spesielt elektrostriksjon er koblingen mellom tøyning og elektrisk felt, eller mellom tøyning og polarisering; denne koblingen skjer bare når et elektrisk felt blir påført materialet. Elektrostriktive materialer kan brukes til å konstruere aktuatorer, som kan brukes i kontrollkretsløp der det kreves en liten mengde kraft for å slå på kretsen. Disse materialene reagerer også veldig raskt på elektriske felt, noe som gjør disse materialene velegnet for høyhastighetsreguleringskretser.
Elektrostriksjon forekommer i visse materialer som er dårlige ledere av elektrisk strøm. Når en spenningsdifferensiell påføres elektrostriktive materialer, gjennomgår disse materialene en midlertidig formforandring. Materialer som er elektrostriktive, endrer form på grunn av den elektrostatiske tiltrekningen av frie ladninger på elektrodene som blir påført det elektrostriktive materialet.
Elektrostriktive materialer er i motsetning til magnetiske materialer ved at elektrostriktive materialer ikke vil reversere deformasjonsretningen hvis det elektriske feltet er snudd. I motsetning til magnetostriksjon, som er lineær i naturen, er det nødvendig å bruke kvadratiske ligninger for å beregne kreftene som er i arbeid ved elektrostriksjon. Denne ikke-lineære egenskapen til elektrostriksjon gjør det mulig for elektrostriktive materialer å utvise en reproduserbar belastningsrespons på elektriske felt uten tap av hysterese - og den resulterende spillvarmen - som magnetiske materialer produserer.
En elektrostriktiv aktuator er ofte laget av elektrostriktive polymermaterialer. Hver polymer utviser elektrostriksjon på en annen måte. For eksempel kan silikonpolymerer utvise høy tøyningsytelse sammenlignet med andre elektrostriktive polymerer.
En polymer som har høy belastningsytelse er bedre egnet i et miljø der mekanisk belastning kan være et problem enn en polymer med lav belastningsytelse. Andre elektrostriktive polymerer - for eksempel polyuretan - er i stand til å produsere mer kraft under de samme elektriske forholdene enn andre polymerer. En slik polymer gjør at mer av den tilførte elektriske energien kan konverteres til mekanisk arbeid.
Elektrostriktive materialer har en høy responshastighet - ofte mindre enn 10 millisekunder - når et elektrisk felt blir påført materialet. Rask-respons elektrostriktive materialer kan brukes i mekaniske og elektromekaniske enheter som krever ultra raske kretsresponsstider, for eksempel presisjonsinstrumenter. Elektrostriktive materialer blir ofte brukt i mekaniske bruksområder som mikrovinkeljusteringsanordninger, oljetrykk servoventiler og feltinnstillbare piezoelektriske svinger.