Publication

Ion-implanted compliant electrodes for mm-size dielectric elastomer actuators

Samuel Rosset
2009
Conference Papers

Résumé

The miniaturization of dielectric elastomer actuators requires compliant electrodes that are clean, reliable, and that can be easily patterned on a mm or μm scale. Carbon-based electrodes, which are commonly used to make large-scale actuators, are not well suited for this application. Metal ion implantation at low energies has, on the other hand, the ability to create compliant and patternable electrode through the creation of nanometer scale clusters in the first tens of nanometers below the elastomer surface. We present the mechanical and electrical properties of metal (Au, Pd, Ti, Cu) implanted electrodes on polydimethylsiloxane, as well as the application of Au-implanted electrode to the fabrication of small-size (∅1.5−3 mm) diaphragm actuators that exhibit vertical displacements up to 25% of their diameter.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/fd40f8bc-f1f0-4e2c-a706-09e0f0047da3

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Samuel Rosset
2009
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Concepts associés (32)

Implantation ionique

L'implantation ionique est un procédé d'ingénierie des matériaux. Comme son nom l'indique, il est utilisé pour implanter les ions d'un matériau dans un autre solide, changeant de ce fait les propriétés physiques de ce solide. L'implantation ionique est utilisée dans la fabrication des dispositifs à semi-conducteurs, pour le traitement de surface des métaux, ainsi que pour la recherche en science des matériaux. Les ions permettent à la fois de changer les propriétés chimiques de la cible, mais également les propriétés structurelles car la structure cristalline de la cible peut être abîmée ou même détruite.

Métal

En chimie, les métaux sont des matériaux dont les atomes sont unis par des liaisons métalliques. Il s'agit de corps simples ou d'alliages le plus souvent durs, opaques, brillants, bons conducteurs de la chaleur et de l'électricité. Ils sont généralement malléables, c'est-à-dire qu'ils peuvent être martelés ou pressés pour leur faire changer de forme sans les fissurer, ni les briser. De nombreuses substances qui ne sont pas classées comme métalliques à pression atmosphérique peuvent acquérir des propriétés métalliques lorsqu'elles sont soumises à des pressions élevées.

Nanocluster

Nanoclusters are atomically precise, crystalline materials most often existing on the 0-2 nanometer scale. They are often considered kinetically stable intermediates that form during the synthesis of comparatively larger materials such as semiconductor and metallic nanocrystals. The majority of research conducted to study nanoclusters has focused on characterizing their crystal structures and understanding their role in the nucleation and growth mechanisms of larger materials.

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