[发明专利]一种可低电压驱动的介电弹性体驱动器及其制备方法、换能器

权利要求书

1.一种介电弹性体驱动器，其特征在于，所述介电弹性体驱动器具有多层结构；

所述多层结构包括单层弹性体层及复合在所述单层弹性体层上下表面的单层电极层，或者单层弹性体层及单层电极层交替堆叠复合而成的多层；

所述单层电极层的厚度小于等于1μm；

所述单层弹性体层的厚度小于等于5μm；

所述单层电极层的模量小于等于5MPa；

所述单层电极层的方阻小于等于10MΩ/□；

所述单层弹性体层的相对介电常数大于等于2。

2.根据权利要求1所述的介电弹性体驱动器，其特征在于，

所述单层电极层的厚度为1nm～1μm；

所述单层弹性体层的厚度为10nm～5μm。

3.根据权利要求1所述的介电弹性体驱动器，其特征在于，所述单层电极层的方阻为10Ω/□～10MΩ/□；

所述单层电极层的模量为0.3～5MPa；

所述单层弹性体层的相对介电常数为2～10；

所述单层弹性体层的模量为10kPa～5MPa；

所述单层弹性体层的压缩永久变形＜5％；

所述多层中互不接触的电极层的层数≥2。

4.根据权利要求1所述的介电弹性体驱动器，其特征在于，所述弹性体层的材料包括硅胶类弹性体及其改性材料、丙烯酸类弹性体及其改性材料和聚酯类弹性体及其改性材料中的一种或多种；

所述电极层的材料包括碳纳米管、石墨烯、超导炭黑和金属纳米线中的一种或多种，或者碳纳米管、石墨烯、超导炭黑和金属纳米线中的一种或多种与弹性体的复合材料；

所述金属纳米线包括纳米银线、纳米金线和纳米铜线中的一种或多种；

所述复合的方式包括，将成膜的电极层转印到已成膜的弹性体层上、在成膜的电极层上直接成型弹性体层和在成膜的弹性体层上直接成型电极层中的一种或多种。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述的介电弹性体驱动器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将弹性体材料源或电极材料源中的一种，复合在设置有牺牲层的基材的牺牲层表面，得到复合有弹性体层或电极层中的一种的第一基体；

2)将电极材料源或弹性体材料源中的另一种，复合在上述步骤得到的第一基体的弹性体层或电极层表面，得到第二基体；

3)将上述步骤得到的第二基体去除牺牲层后，得到不含基体的胶体膜；

4)在上述步骤得到的胶体膜的弹性体层表面复合第二电极层后，或者，将两个上述步骤得到的胶体膜的弹性体层复合在一起后，得到单层介电弹性体驱动器。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将弹性体层、电极层和单层介电弹性驱动器中的一种或多种，再次堆叠复合在所述单层介电弹性体驱动器上，得到多层介电弹性体驱动器；

所述堆叠复合的次数可以为一次或多次；

所述电极材料源复合的方式包括化学气相沉积法、真空抽滤法、朗格缪尔-布劳杰特法、喷涂法、棒涂法、条缝涂布法、微凹印法、提拉法、旋涂法和电脉沉积法成膜中的一种或多种；

所述弹性体材料源复合的方式包括喷涂法、棒涂法、条缝涂布法、微凹印法、提拉法、旋转涂布法和分子束沉积成膜中的一种或多种；

所述电极材料源包括电极材料涂布液、电极材料分散液和电极膜中的一种或多种；

所述弹性体材料源包括弹性体材料涂布液和/或弹性体膜。