1st INTERNATIONAL HAZAR SCIENTIFIC RESEARCH CONFERENCE, Baku, Azerbaycan, 18 - 20 Eylül 2020, ss.865-874
Dielektirik Elastomer
Aktüatürler (DEA), yüksek bir gerilim uygulandığında büyük deformasyonlara
neden olan, esnek yapısı ve sensör olarak da kullanılabilmesi gibi özelliklere
sahip olan bir polimer türüdür. Bu çalışmamızda DEA’lara yüksek gerilim (2kV~5kV)
ve farklı elektriksel sinyaller uygulanarak adyabatik bir ortamda yüzey
sıcaklık değişimleri incelenmektedir.
DEA yüzeyinde kare, sinüs, ve üçgen dalga olmak üzere üç farklı
elektriksel sinyali ve farklı ortam sıcaklıklarında (25Co~32Co) malzeme üzerindeki
sıcaklık değişimleri test edilmektedir. Deneysel çalışmadaki DEA yüzeyinde
meydana gelen sıcaklıkların oluşmasında elektriksel sinyaller, gerilim, ortam
sıcaklığı ve öngerme gibi etmenlerin etki ettiğini görülmektedir. DEA yüzeyinde
sıcaklık değişimi kare dalga formunda sıcaklık değeri 2 Hz ile 10 Hz arasında en
yüksek değere ulaşmaktadır. Sinüs ve üçgen dalga formalarında meydana gelen
sıcaklıklar kare dalga formuna oranla daha düşük gerçekleşmektedir. DEA
yüzeyinde meydana gelen yüzey sıcaklığının artmasındaki diğer bir faktörü olan
ortam sıcaklığının yükselmesi sebep olmaktadır. Deneyde elde edilen sıcaklık
ölçümleri termal kamera yardımıyla kayıt altına alınmaktadır. Test edilen
sıcaklıklarda yüzey sıcaklığı aşırı artması DEA’nın elektirilsel bozulmasına
neden olmaktadır. Bu elektiriksel bozulma sonucu DEA’lar istenilen işlevi
yerine getirememektedirler. Canlı kasına benzemesi nedeniyle yapay kas olarak
da düşünülen DEA, yumuşak robotik uygulamalarında, biyomedikal çalışmalarda ve
sensörler gibi birçok alanda yapılacak çalışmalarda en uygun frekans
aralıkları, frekans tipleri ve ortam sıcaklıklarının bilinmesi açısından önem
taşımaktadır.
Dielectric
Elastomer Actuators (DEA) are a type of polymer that is flexible and can be
used as a sensor that causes large deformations when a high voltage is applied.
In this study, adiabatic junction surface changes are examined by applying high
voltage (2kV ~ 5kV) and different electrical signals to DEAs. On the DEA
surface, three different electrical signals, square, sine, and triangle wave,
and their temperature changes at different ambient temperatures (25Co
~ 32Co) are tested. In the experimental
study, the effect of factors such as electrical signals, voltage, ambient
temperature and pre-stretching in the formation of incoming temperatures formed
on the DEA surface is observed. The temperature change on the DEA surface
reaches the highest value between 2 Hz and 10 Hz in the square wave form. The
incoming temperatures in sine and triangle waveforms are lower than in square
waveforms. Another factor in the increase of the surface temperature occurring
on the DEA surface is the increase of the environment. The temperature
measurements obtained in the experiment are recorded by a thermal camera.
Excessive increase in surface temperature at tested temperatures causes
electrical breakdown of DEA. As a result of this electirical breakdown, DEAs
cannot fulfill the requested transactions. It is important to know the most
suitable frequency ranges, frequency types and environments in soft robotic
applications, biomedical studies and sensors, which are also considered as
artificial muscles due to their resemblance to living muscle.