Dielectric elastomers as next-generation polymeric actuators

Soft Matter

Volumn 3, Issue 9, 2007, Pages 1116-1129

  Shankar, Ravi ^a,b   Ghosh, Tushar K ^b   Spontak, Richard J ^a,b  

^a North Carolina State University   (United States)

^b NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACRYLICS; ACTUATORS; BLOCK COPOLYMERS; DIELECTRIC DEVICES; PROSTHETICS;

DIELECTRIC ELASTOMERS; ELECTROACTIVE POLYMERS (EAP); ROBUST BEHAVIOR; VERSATILE PROPERTIES;

ELASTOMERS;

EID: 34547876123     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b705737g     Document Type: Article

References (75)

1. J. L. Pons, Emerging Actuator Technologies: A Micromechatronic Approach, Wiley, NJ, 2005
2. Y. Bar-Cohen, Electroactive Polymer (EAP) Actuators as Artificial Muscles: Reality, Potential, and Challenges, SPIE Press, Bellingham, WA, 2004
3. J. D. W. Madden N. A. Vandesteeg P. A. Anquetil P. G. A. Madden A. Takshi R. Z. Pytel S. R. Lafontaine P. A. Wieringa I. W. Hunter IEEE J. Oceanic Eng. 2004 29 706 728
4. R. H. Baughman C. Cui A. A. Zakhidov Z. Iqbal J. N. Barisci G. M. Spinks G. G. Wallace A. Mazzoldi D. De Rossi A. G. Rinzler O. Jaschinski S. Roth M. Kertesz Science 1999 284 1340 1344
5. I. R. Sinclair, Sensors and Transducers, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001
6. M. Fremond and M. Miyazaki, Shape Memory Alloys, Springer, New York, 1996
7. J. E. Huber N. A. Fleck M. F. Ashby Proc. R. Soc. London, Ser. A 1997 453 2185 2205
8. Y. Bar-Cohen Expert Rev. Med. Devices 2005 6 731 740
9. Y. Bar-Cohen, Biomimetics Biology Inspired Technologies, Taylor & Francis, Boca Raton, FL, 2005
10. J.-H. Oh, D. Hanson, W.-S. Kim, Y. Han, J.-Y. Kim and W. Park, Proc. 2006 IEEE/RSJ Int. Conf. Intel. Robot. Automat., Beijing, China, 2006, 1428-1433
11. T. Mirfakhrai J. D. W. Madden R. H. Baughman Mater. Today 2007 10 30 38
12. V. H. Ebron Z. W. Yang D. J. Seyer M. E. Kozlov J. Y. Oh H. Xie J. Razal L. J. Hall J. P. Ferraris A. G. MacDiarmid R. H. Baughman Science 2006 311 1580 1583
13. A. Moulson and J. Herbert, Electroceramics, Chapman & Hall, London, 1995
14. J. D. Nam H. R. Choi Y. S. Tak K. J. Kim Sens. Actuators, A 2003 105 83 90
15. M. Parthasarathy D. J. Klingenberg Mater. Sci. Eng., R 1996 17 57 103
16. M. Doi M. Matsumoto Y. Hiroset Macromolecules 1992 25 5504 5511
17. S. Iijima Nature 1991 354 56 58
18. P. J. F. Harris, Carbon Nanotubes and Related Structures: New Materials for the 21st Century, Cambridge University Press, Cambridge, 1999
19. R. H. Baughman A. A. Zakhidov W. A. de Heer Science 2002 297 787 792
20. S. Niyogi M. A. Hamon H. Hu B. Zhao P. Bhowmik R. Sen M. E. Itkis R. C. Haddon Acc. Chem. Res. 2002 35 1105 1113
21. Y. Zhang Y. Li W. Kim D. Wang H. Dai Appl. Phys. A 2002 74 325 328
22. M. Hughes G. M. Spinks Adv. Mater. 2005 17 443 446
23. J. D. W. Madden J. N. Barisci P. A. Anquetil G. M. Spinks G. G. Wallace R. H. Baughman I. W. Hunter Adv. Mater. 2006 18 870 873
24. Y. L. Li I. A. Kinloch A. H. Windle Science 2004 304 276 278
25. R. H. Baughman Nat. Nanotechnol. 2006 1 94 96
26. Q. Pei O. Inganäs Adv. Mater. 1992 4 277 278
27. E. Smela O. Inganäs Science 1995 268 1735 1738
28. R. H. Baughman Synth. Met. 1996 78 339 353
29. S. Hara T. Zama W. Takashima K. Kaneto Synth. Met. 2006 156 351 355
30. G. M. Spinks V. Mottaghitalab M. Bahrami-Samani P. G. Whitten G. G. Wallace Adv. Mater. 2006 18 637 640
31. L. Bay K. West P. Sommer-Larsen S. Skaarup M. Benslimane Adv. Mater. 2003 15 310 313
32. K. Kaneto M. Kaneko Y. Min A. G. MacDiarmid Synth. Met. 1995 71 2211 2212
33. T. W. Lewis L. A. P. Kane-Maguire A. S. Hutchison G. M. Spinks G. G. Wallace Synth. Met. 1999 102 1317 1318
34. B. J. Akle M. D. Bennett D. J. Leo Sens. Actuators, A 2006 126 173 181
35. S. Nemat-Nasser Y. X. Wu J. Appl. Phys. 2003 93 5255 5267
36. B.-E. El Mohajir N. Heymans Polymer 2001 42 5661 5667
37. C. Huang R. Klein F. Xia H. Li Q. M. Zhang F. Bauer Z.-Y. Cheng IEEE Trans. 2004 11 299 311
38. K. K. Tashiro M. Takano Y. Kobayashi A. Chatani H. Tadokoro Ferroelectrics 1984 57 297 326
39. Q. M. Zhang V. Bharti X. Zhao Science 1998 280 2101 2104
40. F. Xia H. Li C. Huang M. Y. M. Huang H. Xu F. Bauer Z.-Y. Cheng Q. M. Zhang Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2003 5051 133 142
41. J. Su J. S. Harrison T. L. S. Clair Y. Bar-Cohen S. Leary Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1999 600 131 136
42. Q. M. Zhang H. Li M. Poh F. Xia Z.-Y. Cheng H. Xu C. Huang Nature 2002 419 284 287
43. V. Bobnar A. Levstik C. Huang Q. M. Zhang Phys. Rev. Lett. 2004 92 047604
44. C. Huang Q. M. Zhang J. Su Appl. Phys. Lett. 2003 82 3502 3504
45. R. Pelrine R. Kornbluh Q. Pei J. Joseph Science 2000 287 836 839
46. S. Ashley, Sci. Am., 2003 (October), 53-59
47. R. Shankar T. K. Ghosh R. J. Spontak Adv. Mater.
48. R. Shankar T. K. Ghosh R. J. Spontak Macromol. Rapid Commun. 2007 28 1142 1147
49. X. Q. Zhang M. Wissler B. Jaehne R. Broennimann G. Kovacs SPIE Proc. Ser. 2004 5385 78 86
50. X. Zhang C. Löwe M. Wissler B. Jähne G. Kovacs Adv. Eng. Mater. 2005 7 361 367
51. R. Pelrine R. Kornbluh J. Joseph R. Heydt Q. Pei S. Chiba Mater. Sci. Eng., C 2000 11 89 100
52. A. O'Halloran and F. O'Malley, in Topics in Bio-Mechanical Engineering, ed., P. J. Prendergast, and, P. E. McHugh, Trinity Centre for Bioengineering & the National Centre for Biomedical Engineering Science, Dublin & Galway, 2004, pp. 184-215
53. R. Shankar T. K. Ghosh R. J. Spontak Sens. Actuators, A
54. G. Kofod P. Sommer-Larsen R. Kornbluh R. Pelrine J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2003 14 787 793
55. G. M. Spinks T. E. Campbell G. G. Wallace Smart Mater. Struct. 2005 14 406 412
56. G. Yang W. Ren B. K. Mukherjee J. P. Szabo 14th IEEE Int. Symp. 2004 237 240
57. Q. M. Zhang J. Su C. H. Kim R. Ting R. Capps J. Appl. Phys. 1997 81 2770 2776
58. R. Kornbluh R. Pelrine Q. Pei S. Oh J. Joseph Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2000 3987 51 64
59. A. Mazzoldi F. Carpi D. D. Rossi Ann. Chim. Sci. Mater. 2004 29 55 64
60. G. Yang G. Yao W. Ren G. Akhras J. P. Szabo B. K. Mukherjee Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2005 5759 134 143
61. D. Klee H. Hocker Adv. Polym. Sci. 1999 149 1 57
62. I. W. Hamley, The Physics of Block Copolymers, Oxford University Press, New York, 1998
63. I. W. Hamley, Developments in Block Copolymer Science and Technology, Wiley, New York, 2004
64. M. Lazzari, G. Liu and S. Lecommandoux, Block Copolymers in Nanoscience, Wiley-VCH, Weinheim, 2007
65. S. Jain F. S. Bates Science 2003 300 460 464
66. G. Holden, N. R. Legge, R. Quirk and H. E. Schroeder, Thermoplastic Elastomers, 2nd edn, Hanser, Munich, 1996
67. J. Su Q. M. Zhang C. H. Kim R. Y. Ting R. Capps J. Appl. Polym. Sci. 1997 65 1363 1370
68. J. H. Laurer J. F. Mulling S. A. Khan R. J. Spontak R. Bukovnik J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1998 36 2379 2391
69. G. J. van Maanen S. L. Seeley M. D. Capracotta S. A. White R. R. Bukovnik J. Hartmann J. D. Martin R. J. Spontak Langmuir 2005 21 3106 3115
70. S. G. Wax R. R. Sands Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 1999 3669 2 10
71. P. Sommer-Larsen, "Artificial Muscles" technical report, Risø National Laboratory, posted at http://sitecoremedia.risoe.dk/ research/artmus/Documents/MIC-ARTI.pdf, 1996
72. S. Arora T. Ghosh J. Muth Sens. Actuators, A 2007 136 321 328
73. W. Ma L. E. Cross Appl. Phys. A 2004 78 1201 1204
74. R. Kornbluh R. Pelrine J. Joseph R. Heydt Q. Pei S. Chiba Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 1999 3669 149 161
75. R. Pelrine R. Kornbluh Q. Pei S. Stanford S. Oh J. Eckerle R. Full M. Rosenthal K. Meijer Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2002 4695 126 137