專利名稱：基于幾何各向異性納米粒子的執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照第一項(xiàng)權(quán)利要求所述的執(zhí)行器，尤其是一種移動(dòng)-或彎曲執(zhí)行器，它基于電接通和機(jī)械接觸的幾何各相異性納米粒子，尤其是直徑為納米級(jí)范圍的小管或纖維，例如炭納米管。
執(zhí)行器用于將電能直接轉(zhuǎn)變成機(jī)械的調(diào)整運(yùn)動(dòng)并因此構(gòu)成主要的元器件用于許多技術(shù)系統(tǒng)，尤其在機(jī)器人技術(shù)或配電技術(shù)中。
開頭所述類式的執(zhí)行器基于所謂機(jī)電功能材料。在這種材料中構(gòu)造狀或機(jī)械性能的改變直接交替作用地引起電流、電場或者電壓。這種執(zhí)行器的典型代表以壓電材料或者電致伸縮材料為基礎(chǔ)。
一種新的特別有意義的方案是具有納米管的執(zhí)行器。在該執(zhí)行器中使用了由炭制成的具有納米級(jí)直徑的小管(空心圓柱體)(炭納米管＝CNTs)，在一種電解質(zhì)中作為有效的元件用以產(chǎn)生執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)。CNTs的熱和化學(xué)性能特別穩(wěn)定。CNTs的長度約為100nm至遠(yuǎn)超過100μm。如果通過電壓源或電流源將電荷注入CNTs里，那么與電解質(zhì)就形成一個(gè)電化學(xué)的雙涂層。由于這種雙涂層使炭原子之間共價(jià)化合物的長度并因此CNT的長度和直徑都發(fā)生了變化。
金屬的和半導(dǎo)體的CNTs的比電阻(取決于石墨晶格的六方結(jié)構(gòu)與小管軸線的取向＝螺旋性)相互很不相同。金屬的CNTs在理想情況下實(shí)際上沒有比電阻，因?yàn)殡娮釉诩{米管中幾乎是彈道地，也就是說沒有散射損失地移動(dòng)。但如果一種這樣的CNT與金屬接點(diǎn)接通的話，那么在每個(gè)接觸點(diǎn)上就產(chǎn)生一個(gè)KΩ范圍的過濾電阻。對(duì)于半導(dǎo)體的CNTs來說該比電阻取決于所加的電壓，其中該比電阻在從大約-0.5V至0.5V的范圍里根據(jù)接通的情況達(dá)到若干MΩ。在大約-1V至1V范圍里的電流-/電壓特性曲線是非線性的。通過由第三電極在一個(gè)半導(dǎo)體CNT上加上柵壓，類似于在一個(gè)場效應(yīng)晶體管里那樣，就可以縮小特性曲線的這種非線性并減小比電阻。
CNTs的抗拉強(qiáng)度為30,000N/mm2(比較高強(qiáng)度鋼大約1,900N/mm2，高強(qiáng)度炭纖維大約4,900N/mm2)，其中延伸率(在拉伸試驗(yàn)中)超過5％。
原則上常用的CNTs有兩種結(jié)構(gòu)形式，也就是單壁的(單壁炭納米管，SWCNTs)和多壁的(多壁炭納米管，MWCNTs)。
在[1]至[3]中所述的單壁CNTs(SWCNTs)是無縫的空心圓柱體，它們由一個(gè)圍繞小管軸線卷繞的石墨層。它們根據(jù)石墨晶格的六方結(jié)構(gòu)與小管軸線的取向的不同(螺旋性)分為金屬導(dǎo)通或半導(dǎo)通的。SWCNTs優(yōu)選形成為具有一個(gè)優(yōu)選取向的管組，其中單個(gè)SWCNTs通過范-德-瓦勒力結(jié)合在一起。目前對(duì)于SWCNT組的電性能不可能有一種可靠的說法，因?yàn)閱蝹€(gè)SWCNTs并沒有一致的螺旋性并因此電性能也不同。CNT組的電性能也取決于使管組的哪一個(gè)SWCNTs(金屬的或半導(dǎo)體的)電接通。SWCNTs的直徑為0.4至5nm。
多壁CNTs(MWCNTs)，例如在[3]中所述，則相反地由多個(gè)相互同軸布置的不同直徑的單壁CNTs組成。這里所述電性能也是有問題的，因?yàn)橐粋€(gè)MWSNT的單個(gè)SWCNTs原則上具有不同的螺旋性并因此有不同的電性能。此外可以不受阻礙地使電解質(zhì)實(shí)際上只接近外邊的CNT。正如在SWCNT組時(shí)那樣它在這里也起到作用，即MWCNT的哪個(gè)CNTs(金屬的或半導(dǎo)體的)電接通了。MWCNTs的通常外徑為1.4至200nm。
單個(gè)SWCNTs(金屬的或半導(dǎo)的)彈性-模量大約為1,000,000N/mm2(比較鋼約為210,000N/mm2)。原則上它大于SWCNT組的彈性模量，因?yàn)樵谝粋€(gè)組中的單個(gè)CNTs只是通過范-德-瓦勒力連接在一起。與之相反，MWCNTs的彈性模量則受傳入MWCNT里的力的影響并且達(dá)到單個(gè)SWCNT的最大值。如果力理想化地通過同一個(gè)MWCNT的小管傳入和傳出的話，那么彈性模量就可以與一個(gè)SWCNT的彈性模量相比較。如果力通過不同的SWCNTs傳入和傳出的話，那么就形成一種伸縮式的系統(tǒng)，其彈性模量就不能合理地求出。
由于這種性能，執(zhí)行器的CNTs尤其對(duì)于應(yīng)用于顯微系統(tǒng)、制藥或納米技術(shù)以及生物制藥(例如作為人造肌肉)都是有意義的。這種執(zhí)行器尤其具有以下有趣的性能·在小的電壓時(shí)(約1V)和小的控制電流時(shí)就使電控非受載執(zhí)行器的有效元件有大的可逆的變形范圍(直到大約1.6％)，也就是說高的效率；·可實(shí)現(xiàn)高的動(dòng)態(tài)性能；·輸入和輸出參數(shù)之間為線性關(guān)系；
·有效元件可實(shí)現(xiàn)高的彈性模量，因而獲得高的執(zhí)行力；·在固態(tài)和液態(tài)電解質(zhì)中能起作用；·可集成在材料里(智能材料)；·可通過適合的AVT(構(gòu)成和連接技術(shù))實(shí)現(xiàn)；·高的使用壽命·即使在較高溫度(直到約1000℃)時(shí)也能使用；·高容積和高重量的工作能力。例如描述了一種相應(yīng)的執(zhí)行器方案，其中有許多CNTs組合、也就是說集束成一種肉眼可見的層，所謂“巴克紙(Bucky-Paper)”層作為執(zhí)行器的有源電極。CNTs在這里具有一種明確的優(yōu)選方向。在這種基礎(chǔ)上建議了移動(dòng)-和彎曲執(zhí)行器。
在[3]中為了CNTs的優(yōu)選方向的引入還對(duì)納米管的對(duì)準(zhǔn)建議了已知的物理的或化學(xué)的方法，例如通過電場、磁場和/或電磁場和/或在一種沉積的表面活性劑懸浮液里超聲波的影響之下。
這種執(zhí)行器由于應(yīng)用了巴克紙具有與單個(gè)CNTs相比極高的可縮性(系數(shù)大約增高2200)。一種這樣的執(zhí)行器也絕對(duì)不能這樣機(jī)械加載。因此也可預(yù)見到執(zhí)行器變形與作用于執(zhí)行器上的力有強(qiáng)烈的關(guān)系，而且受原理限制在電壓和變形之間為非線性關(guān)系，而且變形特性出現(xiàn)有滯遲。此外電解質(zhì)在巴克紙內(nèi)部輸入至CNTs，與位于外面的CNTs相比首先滯后，這即使與巴克紙小的導(dǎo)電能力相結(jié)合也限制住了執(zhí)行器的最大可能的振動(dòng)頻率，但也導(dǎo)致較高的損失熱量和小的執(zhí)行器變形。另外也要考慮到在相對(duì)松動(dòng)的巴克紙構(gòu)造里的構(gòu)造轉(zhuǎn)變過程和設(shè)置過程并因此加強(qiáng)地考慮到執(zhí)行器的與循環(huán)有關(guān)的降解效應(yīng)。
因而本發(fā)明的任務(wù)是建議一種經(jīng)改善的，基于幾何各向異性的納米粒子，尤其是如CNTs的納米管的執(zhí)行器方案。尤其應(yīng)該改善執(zhí)行器的較高的執(zhí)行力、可加載性、剛性、變形和振動(dòng)頻率。
該任務(wù)通過一種按第一項(xiàng)權(quán)利要求所述的執(zhí)行器來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求說明了有利的設(shè)計(jì)方案。
本發(fā)明的主要的基本構(gòu)思在于理想情況下所有的，優(yōu)選至少80％或者更好地90％的納米粒子或納米管，尤其是CNTs，在執(zhí)行器里在一個(gè)優(yōu)選方向上，優(yōu)選為相互平行地以最大角度偏差為±20°與粒子列或粒子束對(duì)準(zhǔn)，并通過最好是垂直于所述的對(duì)準(zhǔn)方向延伸的隔板電氣和機(jī)械地相互固定連接起來(執(zhí)行器層)。在拉應(yīng)力或者壓應(yīng)力的方向上還可以依次地設(shè)置多個(gè)這樣的執(zhí)行器層。
原則上所有材料都適合作為納米粒子，在所述材料表面上在一種電解質(zhì)中形成一個(gè)雙層。一種這樣的雙層的作用是改變晶格間距并因此改變納米粒子的形狀。原則上在所有連接型式中都可以觀察到影響。CNTs或其它納米管的特別優(yōu)點(diǎn)在于表面(具有雙層)與體積有最大可能的比例并且在于最佳地充分利用了以前提到的效應(yīng)。
本發(fā)明的另一重要的細(xì)節(jié)是指在納米粒子和隔板之間的材料配合連接。這種連接由一種反應(yīng)產(chǎn)物形成，該反應(yīng)產(chǎn)物由隔板側(cè)的和粒子側(cè)的材料組成，其中這種連接以及反應(yīng)產(chǎn)物具有導(dǎo)電能力。此外每個(gè)納米粒子與至少兩個(gè)隔板相連，因此可以顯著地提高執(zhí)行器的剛性。
為了制造有效的電極例如將一些隔板設(shè)置于一個(gè)基片上并被具有納米粒子的彌散作用環(huán)繞沖洗。通過將一個(gè)高頻交流電壓加在隔板之間就使納米粒子通過介電電泳(dielektrophoretisch)力對(duì)應(yīng)于電場線以所希望的形式和方式相互平行地在隔板上分離出來，其中它們搭接隔板間的中間空腔。在以后步驟中去除多余的彌散并在納米粒子和隔板之間通過前面所述的反應(yīng)進(jìn)行連接。
多個(gè)相互疊置的由隔板和納米粒子組成的執(zhí)行器層可以按不同的方式來實(shí)現(xiàn)，例如通過一種簡單的多層的相互疊置層或者通過一個(gè)層的滾卷或折疊。納米粒子和隔板在所希望的接觸位置上的多次離析并且通過引入上述的反應(yīng)(例如在大約900℃時(shí)加熱電極)也引起所述的層連接。
在一種舉例的并且并不限制本發(fā)明構(gòu)思的CNTs(或炭纖維)與隔板的連接中，隔板由一種構(gòu)成炭化物的導(dǎo)體材料組成，優(yōu)選一種金屬，其中無論是導(dǎo)體材料還是炭化物都不是電絕緣體。隔板優(yōu)選由一種過渡金屬如鈦或者由硅制成。隔板備選地具有一種由所述材料構(gòu)成的涂層。當(dāng)溫度為大約900℃時(shí)在接觸位置上在CNTs和隔板之間通過固體反應(yīng)生成一種金屬炭化物，它可以對(duì)CNTs和隔板機(jī)械加載并使其能導(dǎo)電地相互連接起來。一個(gè)按此方式制成的通過彈性元件預(yù)緊的執(zhí)行器不僅適合作為壓縮執(zhí)行器，而且以有利的方式也作為拉伸執(zhí)行器，其中由于CNTs的折斷危險(xiǎn)的減小而不再需要彈性予緊。為了進(jìn)一步改進(jìn)接通情況，接觸位置也可以附帶地在上述對(duì)CNTs的離析之后涂覆上述類式的附加金屬，因此CNTs的端部在固體反應(yīng)之后完全埋入在金屬炭化物里，其中這里在CNT和隔板之間也就出現(xiàn)了一個(gè)幾乎可以忽略的電過渡電阻。
由納米粒子和隔板組成的復(fù)合物構(gòu)成了執(zhí)行器的有源電極。該電極也如同必要時(shí)一種配對(duì)電極位于一種流體的或固體的電解質(zhì)里(食鹽溶液或者也可是其它的電解質(zhì)，在[1]至[4]中所列)并且在極上連接了一個(gè)電壓源或電流源。隨著對(duì)隔板的電控制使納米粒子充電。在電解質(zhì)中產(chǎn)生一個(gè)電場，它靜電作用于電介質(zhì)并使之與納米粒子連接，因此產(chǎn)生一個(gè)電化學(xué)的雙層并造成納米粒子明顯的長度變化。
因?yàn)榧{米粒子與隔板機(jī)械地連接起來，因此隨著長度的變化該隔板之間的距離也發(fā)生變化，這可以作為執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)(膨脹或收縮)從外面在執(zhí)行器的端部上量取。隔板還可以通過具有比基體較小剛度的元件固定和/或用彈性元件預(yù)緊。
上述的垂直于執(zhí)行器的拉伸-或者壓縮應(yīng)力方向的相互疊置的執(zhí)行器層的數(shù)量以上述方式直接影響執(zhí)行器的剛度。所述的完全的或幾乎完全的納米粒子的對(duì)準(zhǔn)以及在隔板上的材料配合連接有利地不僅引起了執(zhí)行器的特別高的剛度，而且因?yàn)橹皇且恍○s分的納米粒子不規(guī)則，所以就對(duì)可靠地確定執(zhí)行器的性能提供了一種大大改善的計(jì)算基礎(chǔ)。執(zhí)行器的剛性、最大力和調(diào)整行程還通過由CNTs和隔板組成的層的數(shù)量和厚度來確定。
本發(fā)明的特別優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下-在相同的執(zhí)行器外形尺寸時(shí)變形能力較大，或者在較小的執(zhí)行器外形尺寸時(shí)有相同大小的變形能力；-特別高的調(diào)整力和可加載性；-特別高的調(diào)整頻率和調(diào)整速度；-特別小的長時(shí)降解；-特別高的執(zhí)行器剛性，因此變形與作用在執(zhí)行器上的力的相關(guān)性較??；-在執(zhí)行器輸入(電壓或電流)和執(zhí)行器輸出(變形或彎曲或者說力或彎矩)之間具有線性的可以計(jì)算出的關(guān)系；-有效的材料作用；-較高的效率。
以下用實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明詳細(xì)加以敘述。所示為

圖1a和b兩種視圖所示的執(zhí)行器的有源電極；圖2CNT和隔板之間連接的細(xì)部圖；圖3一種移動(dòng)執(zhí)行器的原理構(gòu)造；圖4一種彎曲執(zhí)行器的原理構(gòu)造。
圖1a和1b示出本發(fā)明的核心部件，即有源電極，其中圖1b是沿著A-A線(參見圖1a)的有源電極的剖視圖。該電極由多個(gè)執(zhí)行器層1組成，這種層包括許多相互平行布置的CNTs2和正交于它們布置的隔板3。有源電極在所示的實(shí)施方式中用一端通過一個(gè)隔板與固定支座4連接并通過其自由端，最好同樣也通過一個(gè)形成為終端件5的隔板實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的調(diào)整運(yùn)動(dòng)6。此外在圖1a中還示出彈性元件7來預(yù)張緊壓縮執(zhí)行器并用于使隔板3導(dǎo)向。
CNTs在所示實(shí)施方式的有源電極中并不是成組地而是優(yōu)選在一個(gè)平面里相互平行地布置(參見圖1b)。因此確保了電介質(zhì)的離子不受阻礙地接近，這就大大減小了可能的滯后和調(diào)整運(yùn)動(dòng)的不均勻性。
圖2是在CNTs和隔板之間過渡部位的細(xì)部放大簡圖，在圖1b中則用記號(hào)B來表示。在過渡部位中CNT2與隔板3相遇，后者由一種導(dǎo)體金屬組成，它被化學(xué)地和局部限制于接觸點(diǎn)地轉(zhuǎn)變成一個(gè)炭化物部位8。炭化物部位用于在CNTs和隔板之間形成材料配合的并因而形成機(jī)械和電氣穩(wěn)定的連接。
圖3是一種優(yōu)選用于線性調(diào)整運(yùn)動(dòng)6的移動(dòng)執(zhí)行器的構(gòu)造原理圖。在該圖中無論是執(zhí)行器的有源電極9還是配對(duì)電極10(被動(dòng)的導(dǎo)電電極)都置于共同的電介質(zhì)11中。電壓源或電流源12用一個(gè)電位差對(duì)優(yōu)選反極地對(duì)電極充電。
圖4相反地示出優(yōu)選用于擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的彎曲執(zhí)行器構(gòu)造的原理圖。在該圖中，在電介質(zhì)11中也不僅存在有源電極9還有配對(duì)電極10。與圖3所示的執(zhí)行器相反，在所示的彎曲執(zhí)行器中配對(duì)電極也以上面所述的方式設(shè)計(jì)成由CNTs和隔板組成的復(fù)合體。電壓源或電流源12用一個(gè)電位差優(yōu)選反極地對(duì)電極充電。小的充電在兩個(gè)電極里引起了具有不同前標(biāo)的形狀變化。若兩個(gè)電極，如在圖4中所示那樣機(jī)械地通過電絕緣的連接元件13相互耦合，那么執(zhí)行器與一種雙金屬條帶類似地實(shí)現(xiàn)一種彎曲運(yùn)動(dòng)作為執(zhí)行器的調(diào)整運(yùn)動(dòng)6。在這種執(zhí)行器的方案中也可以通過上面所述的措施來影響剛性和最大力和變形。
為了實(shí)現(xiàn)這些執(zhí)行器，尤其是所述實(shí)施方式的執(zhí)行器原則上可以應(yīng)用所有類型的CNTs，也就是說無論是單個(gè)金屬的SWCNTs單個(gè)半導(dǎo)體的SWCNTs、由單個(gè)金屬的和單個(gè)半導(dǎo)體的SWCNTs構(gòu)成的混合物、SWCNT組還是MWCNTs和由SWCNTs和MWCNTs組成的混合物。然而重要的是在將電荷注入CNTs時(shí)一種同步的(微小的)或者準(zhǔn)同步的(肉眼可見的)變形特性。所述的CNT類型的區(qū)別尤其和如開頭所述那樣在于比電阻和在于彈性模量。對(duì)彈性模量來說，將單個(gè)的SWCNTs或者正確接通的MWCNTs用于具有高剛度、大的力和變形的執(zhí)行器是合理的。
因?yàn)闉榱顺浞掷肅NTs的機(jī)電性能必須對(duì)CNTs充電，并且因?yàn)闊o需附帶費(fèi)用地期望在輸入?yún)?shù)(電流和電壓)和輸出參數(shù)(伸長/彎曲或者說力/力矩)之間為一種線性關(guān)系，因此可以優(yōu)選將金屬的SWCNTs用于執(zhí)行器。因此，關(guān)于彈性模量和比電阻單個(gè)的金屬SWCNTs對(duì)于實(shí)現(xiàn)一種具有上述性能的執(zhí)行器是特別有利的，這并不排除應(yīng)用另外所述的CNT類型。
作為電介質(zhì)可以是所有的離子載體，但尤其是含水的含有堿金屬離子和鹵化物離子的鹽溶液(例如食鹽溶液)、固體電解質(zhì)、稀硫酸或者含水的KOH-溶液。
所引用的文獻(xiàn)[1]R.H.Baughman et al.Carbon Nanotube Actuators(炭納米管執(zhí)行器)；Science(科學(xué)雜志)，第284卷(1999年5月21日)第1340-1344頁[2]G.Sum et al.Dimensional Changes as a Function of CargeInjection in Single-Walled Carbon Nanotubes(尺寸的變化作為注入單壁炭納米管里的電荷的函數(shù))；J.Am.Chem.Soc.124(2002)第15076-15080頁[3]DE 102 44 312 A1[4]WO 00/50771
附圖標(biāo)記列表1.執(zhí)行器層2.幾何各相異性的納米粒子、納米管、CNT3.隔板4.固定支座5.終端件6.調(diào)整運(yùn)動(dòng)，作用方向7.彈性元件8.炭化物部位9.有源電極10.配對(duì)電極11.電介質(zhì)12.電壓源或電流源13.連接元件
權(quán)利要求
1.在電介質(zhì)(11)中具有至少一個(gè)有源電極(9)的執(zhí)行器，它包括至少兩個(gè)由一種導(dǎo)電材料制成的隔板(3)，所述隔板具有許多設(shè)于其上的并在一個(gè)優(yōu)選方向上單向取向的幾何各向異性的納米粒子(2)，其中在納米粒子和隔板之間有一種能導(dǎo)電的連接并且可以通過電壓源或電流源(12)給電極加上一個(gè)相對(duì)于地的電位差，其特征在于，所述納米粒子(2)分別與至少兩個(gè)隔板相連接而且該連接是材料配合的。
2.按權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器，包括至少一個(gè)配對(duì)電極(10)作為在電介質(zhì)(11)里的地。
3.按權(quán)利要求1或2所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述納粒粒子主要包括納米管并有至少80％的所有納米管以最大±20°的偏差指向優(yōu)選方向。
4.按權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述納米粒子由炭，隔板由一種構(gòu)成炭化物的導(dǎo)體材料組成或者用導(dǎo)體材料涂覆，而所述連接大部分由導(dǎo)體材料的炭化物組成，其中無論是導(dǎo)體材料還是炭化物都是一種導(dǎo)電體或半導(dǎo)體。
5.按權(quán)利要求4所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述導(dǎo)體材料包含鈦或硅。
6.按上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述納米粒子是單壁的或多壁的納米管。
7.按上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的執(zhí)行器，其特征在于，一個(gè)電極的所述隔板相互電短路。
8.按上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述納米粒子(2)在兩個(gè)隔板(3)之間分別形成一個(gè)集束或者一個(gè)粒子列，它們與一個(gè)隔板各形成一個(gè)執(zhí)行器層(1)，而有源電極包括至少兩個(gè)在優(yōu)選方向上依次相互機(jī)械連接的執(zhí)行器層。
9.按上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的用于移動(dòng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器，其特征在于，所述有源電極(9)的一端通過一個(gè)隔板(3)與一個(gè)固定支座(4)連接并從該固定支座出發(fā)所述優(yōu)選方向規(guī)定了作用方向(6)。
10.按上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的用于彎曲運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器，其特征在于，所述有源電極平行于一個(gè)抗變形元件布置并與其機(jī)械聯(lián)接。
11.按權(quán)利要求10所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述抗變形元件是一個(gè)配對(duì)電極，而有源電極和配對(duì)電極在一個(gè)電絕緣的連接元件(13)的相互對(duì)置側(cè)上設(shè)置地相互機(jī)械聯(lián)接。
12.按權(quán)利要求11所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述配對(duì)電極設(shè)計(jì)成對(duì)應(yīng)于有源電極。
13.按權(quán)利要求11或12所述的執(zhí)行器，其特征在于，所述電極(9)、配對(duì)電極(10)和連接元件(13)以一端與一個(gè)固定支座(4)連接并且作用方向(6)包括另一端的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行器，其在一種電解質(zhì)中具有至少一個(gè)有效的電極和至少一個(gè)配對(duì)電極，其中有源電極包括至少兩個(gè)由一種能導(dǎo)電的材料制成的隔板(3)，所述隔板只有許多正交地設(shè)于其上的并在優(yōu)選方向上單向取向的納米管(2)，其中在納米管和隔板之間存在一種能導(dǎo)電的連接，而且電極和配對(duì)電極可以通過電壓源或電流源加上電位差。本發(fā)明的任務(wù)是改善執(zhí)行器的較高的執(zhí)行力和振動(dòng)頻率。該任務(wù)通過納米管兩邊與各自一個(gè)隔板連接并且該連接是材料配合的來解決。
文檔編號(hào)H02N1/00GK1960937SQ200580017102
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月25日
發(fā)明者T·科克, U·根根巴赫 申請(qǐng)人:卡爾斯魯厄研究中心股份有限公司