Elektroaktive Polymere

Elektroaktive Polymere (EAP) sind Polymere, die durch das Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Form ändern. Anwendung finden diese Materialien als Aktoren^[1] oder Sensoren.^[2] Aufgrund der Ähnlichkeit ihrer Funktionsweise zu der natürlicher Muskeln, werden sie oft auch „künstliche Muskeln“ genannt.

Es wird im Allgemeinen zwischen ionischen EAP und elektronischen EAP unterschieden.

Bei ionischen EAP beruht der Wirkungsmechanismus auf Massentransport (Diffusion) von Ionen. Untergruppen solcher EAP sind leitfähige Polymere, ionische Metall-Polymer-Komposite und ionische Gele.

Die Wirkungsweise elektronischer EAP beruht hingegen auf elektronischem Ladungstransport. Zu dieser Gruppe werden elektrostriktive und ferroelektrische Polymere gezählt sowie Dielektrische Elastomere.

Vorteile von EAP im Vergleich zu anderen Aktormaterialien, wie z. B. piezoelektrische Keramiken, sind die hohen Dehnungen, die erreicht werden können (bis 380 %), sowie die geringe Dichte der Polymere und die freie Formbarkeit.

Eine mögliche Anwendung ist eine adaptive Gebäudeverschattung, welche durch ein im Glaszwischenraum befindliches elektroaktives Polymer erreicht wird.

1. ↑ Yoseph Bar-Cohen (Hrsg.): Electroactive Polymer (EAP) Actuators as Artificial Muscles: Reality, Potential, and Challenges. 2. Auflage. SPIE Press, Bellingham 2004, ISBN 978-0-8194-8112-2, doi:10.1117/3.547465. 
2. ↑ Tiesheng Wang, Meisam Farajollahi, Yeon Sik Choi, I-Ting Lin, Jean E. Marshall, Noel M. Thompson, Sohini Kar-Narayan, John D. W. Madden, Stoyan K. Smoukov: Electroactive polymers for sensing. In: Interface Focus. Band 6, Nr. 4, 2016, 20160026, doi:10.1098/rsfs.2016.0026, PMID 27499846 (freier Volltext).