電活性聚合物是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型柔性智能材料，是軟物質(zhì)領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容之一。由于具有應(yīng)變大、柔韌性好、質(zhì)量輕等獨(dú)特性質(zhì)，EAP在航天航空、仿生機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域極具應(yīng)用前景。以潛在技術(shù)的市場(chǎng)分析研究著稱(chēng)的IDTechEx公司在其分析報(bào)告Electroactive Polymers and Detoices 2013-2018：Forecasts，Technologies，Players中指出EAP是最有未來(lái)潛力的技術(shù)之一，并預(yù)測(cè)到2018年，與EAP相關(guān)的產(chǎn)品市場(chǎng)將達(dá)到22.5億美元，尤其是在驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域，與醫(yī)療設(shè)備和仿生機(jī)器人等相關(guān)的研究將成為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。
EAP材料主要包括電場(chǎng)型和離子型兩大類(lèi)型。電場(chǎng)型EAP的典型代表材料是介電彈性體（dielectricelastomer，DE）材料，它包括聚丙烯酸酯、硅橡膠、PDMS等。相比于其他EAP材料，DE材料獨(dú)有的特點(diǎn)是彈性模量低、變形大，在其上下表面涂上柔性電極后，電激勵(lì)可產(chǎn)生100%的應(yīng)變，在機(jī)械力的聯(lián)合作用下甚至可以達(dá)到2200%的面積應(yīng)變。這種變形尺度大大超過(guò)了一般壓電材料和形狀記憶材料的變形尺度，因此，在一些需要大變形的場(chǎng)合具有巨大的應(yīng)用潛力。此外，它的機(jī)電轉(zhuǎn)換效率最大可達(dá)90%，頻率響應(yīng)范圍可從0.1Hz到20kHz。由于DE材料具有這種快速、大變形的特點(diǎn)，在某些特定的環(huán)境下使用具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以作為微型驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用于微小型機(jī)器人、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。自從這些優(yōu)異特性在2000年由Science期刊報(bào)道之后，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。不少學(xué)者圍繞新型DE材料及器件的設(shè)計(jì)和制備、DE材料力電耦合下的大變形機(jī)理等開(kāi)展了大量研究，成果陸續(xù)發(fā)表于Sczence、Nature、Physical Review Letter、PNAS等高水平的期刊上，使DE材料研究迅速成為軟物質(zhì)科學(xué)最活躍的研究方向之一�；贒E材料這種高效的機(jī)電轉(zhuǎn)化特性，新型的柔性器件和結(jié)構(gòu)也得到了發(fā)展，如柔性機(jī)械驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、可彎曲的柔性電子系統(tǒng)、高壓絕緣儲(chǔ)能器、軟體機(jī)器人等。
總體來(lái)看，DE材料的研究屬于前沿學(xué)科及交叉學(xué)科的研究范疇，該領(lǐng)域目前仍屬于一個(gè)并不成熟且正在積極探索的研究領(lǐng)域。但鑒于其具有巨大的學(xué)術(shù)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，本書(shū)對(duì)介電彈性柔性材料的基本性能、力電耦合理論模型、力電響應(yīng)影響機(jī)制及其調(diào)控、驅(qū)動(dòng)器和俘能器設(shè)計(jì)等主要內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)介紹，并介紹該智能材料的應(yīng)用研究案例，其目的一是推動(dòng)DE材料的實(shí)用化進(jìn)程，二是為其他類(lèi)型的電活性聚合物材料的研發(fā)提供借鑒。
全書(shū)由陳花玲教授與周進(jìn)雄教授組織編寫(xiě)。陳花玲教授負(fù)責(zé)所有章節(jié)的編校及全書(shū)的統(tǒng)稿工作，書(shū)中第1、2、4、9章主要由李博講師編寫(xiě)，第3、6、7、8章主要由張軍詩(shī)博士及盛俊杰博士共同編寫(xiě)，第5、12章主要由劉磊博士編寫(xiě)，第10、11章主要由周進(jìn)雄教授和陳寶鴻博士編寫(xiě)，第13章主要由王永泉副教授及鐘林成碩士和王垠博士編寫(xiě)，第14章主要由張弛博士編寫(xiě)。
在編寫(xiě)本書(shū)各章內(nèi)容中，部分內(nèi)容采納了課題組其他博士和碩士研究生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在課題研究過(guò)程中，也得到了西安交通大學(xué)李滌塵教授、賈書(shū)海教授的協(xié)助與幫助，作者在此一并表示感謝！
本書(shū)是作者所在科研團(tuán)隊(duì)近十年來(lái)從事“介電彈性體智能材料力電耦合性能及其應(yīng)用”的科研工作總結(jié)，在研究過(guò)程中得到國(guó)家自然基金重大項(xiàng)目“結(jié)構(gòu)／功能一體化精準(zhǔn)制造技術(shù)研究（51290294）”，國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目“輕質(zhì)非均勻介質(zhì)的力學(xué)行為（11321062）”，國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目“介電彈性功能材料機(jī)電耦合失效機(jī)理及行為研究（10972174）”、“介電彈性體動(dòng)態(tài)換能機(jī)理及能量收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究（51375367）”、“介電彈性材料在力電耦合變形下的擊穿破壞行為研究（11402184）”、“柔性離子液體凝膠驅(qū)動(dòng)的介電彈性體高頻振蕩器力電耦合行為（11472210）”“非均質(zhì)高強(qiáng)水凝膠非均勻溶脹誘發(fā)失穩(wěn)斑圖調(diào)控的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬（11372239）”，教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目“介電彈性材料的力電耦合非線性動(dòng)力學(xué)行為研究（20120201110030）”等的資助，借此機(jī)會(huì)對(duì)這些資助表示感謝。此外，本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中也參考了大量相關(guān)領(lǐng)域的書(shū)籍和資料，借此機(jī)會(huì)也對(duì)這些作者表示感謝！
由于編者水平有限，書(shū)中難免存在疏漏和不足之處，懇請(qǐng)廣大讀者不吝賜教，給予指正。
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