مقاله توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک دارای ۶۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک :

توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک

۱- مقدمه
از قرن نوزدهم ، تغییرات تحول گونه با سرعتی غیر قابل انتظار در بسیاری از حوزه های علم و تکنولوژی صورت گرفته است که اثرات عمیقی بر زندگی بشر گذاشته است. اختراع چیپ های الکترونیکی، رایانه‌ها، اینترنت، کشف و تکمیل نقشه ژنوم انسانی و بسیاری موارد دیگر کل جهان را تغییر داده است قرن گذشته پیشرفت های فوق العاده ای نیز دز صنعت منسوجات و پوشاک بوجود آورده که دارای تاریخ چندهزار ساله است.

شالوده های اساسی درک علوم طراحی شده است تا راهنمای کاربرد بهینه و پردازش تکنولوژی الیاف طبیعی و تولید الیاف سنتزی باشد. ما چیزیهای زیادی از طبیعت آموخته‌ایم. رایون ویسکوز، نایلون، پلی استر و سایر الیاف سنتزی در ابتدا براساس تقلید از همتاهای طبیعی آنها ابداع گردید. این تکنولوژی به گونه ای پیشرفت کرده است که الیاف سنتزی و محصولات آنها در بسیاری از جنبه ها از آنها فراتر رفته است.

روش های بیولوژیکی برای سنتز کردن پلیمرها یا منسوجات بیانگر یک روش دوستانه محیط زیستی و انعطاف پذیر برای بکارگیری منابع طبیعی است. طراحی و پردازش به کمک رایانه ها ، اتوماسیون با کنترل راه دور متمرکز یا پراکنده و سیستم های مدیریت تأمین زنجیره ای متمرکز اینترنت محور بیش از پیش مشتری ها را به ابتدای زنجیره نزدیک می‌کند.

با نگاه به جلو درمی‌یابیم که در آینده این وضعیت بیشتر هم خواهد شد. در نتیجه توسعه های بعد ما باید انتظار چه ظرفیت های جدیدی را داشته باشیم؟ این ظرفیت ها حداقل باید شامل مقیاس نانو، پیچیدیگ، شناخت و کل گرایی باشد. توانایی جدید مقیاس ترا سه درجه اهمیت را علاوه بر هدف کلی حاضر و ت وانایی های محاسباتی قابل دسترسی کلی به ما می دهد. در یک زمان کوتاه ما به میلیون ها سیستم و بیلیون ها اطلاعات موجود در اینترنت متصل خواهیم شد. تکنولوژی هایی که امکان بیش از یک تریلیون عمل در ثانیه را می دهند

در دستور کار پژوهش است. تکنولوژی در مقیاس نانو سه درجه اهمیت پایین تر از اندازه بیشتر ابزار انسان ساخته امروزی را به ما می دهد. این تکنولوژی به ما امکان می دهد تا اتم ها و مولکول ها را به گونه ای کم هزینه و با بیشترین روشهای ممکن از نظر قوانین فیزیکی چینش کنیم. این تکنولوژی به ما اجازه می دهد تا ابررایانه هایی بسازیم که روی سر یک الیاف و دسته ای از نانوروبوت های پزشکی کوچکتر از یک سلول انسان قرار بگیرد تا سرطانها، عفونت ها ، شریانهای مسدود شده و حتی سن پیری را درمان کند. تولید مولکولی دقیقا مشخص می کند که چه چیزی باید ساخته شود و هیچ ماده آلوده کننده‌ای تولید نمی‌گردد.

ما در این دوره هیجان انگیز زندگی می کنیم و تأثیرات بزرگ تکنولوژی بر صنعت نساجی و پوشاک سنتی که دارای یک چنین تاریخ طولانی است حس می کنیم. به لحاظ سنتی بسیاری از حوزه های علم و مهندسی تفکیک و متمایز شده اند. اخیراً حرکت قابل توجه و همگرایی بین این حوزه های تلاشگری صورت گرفته و نتایج آن خیره کننده بوده است. تکنولوژی اسمارت برای مواد اولیه و ساختارها یکی از این نتایج است.

ساختارها و مواد هوشمند چه هستند؟ در طبیعت مثال های زیادی از ساختارهای هوشمند وجود دارد. یک موجود زنده تک سلولی ساده میتواند مبانی موضوع را روشن کند. همانگونه که در شکل ۱-۱ نشان داده شده شرایط متنوع زیست محیطی یا محرک ها روی لایه بیرونی عمل می کنند. این شرایط با محرک ها ممکن است به شکل نیرو، درجه حرارت، تشعشع ، واکنش های شیمیایی و میدانهای مغناطیسی و الکتریکی باشد.

حسگرهای موجود در لایه بیرونی این اثرات شناسایی می کند و اطلاعات حاصله برای تفسیر و پردازش سیگنال به نقطه ای متصل می شود. که در آن سلول نسبت به این شرایط زیست محیطی یا محرک ها به روشهای متعددی مانند حرکت، تغییر ترکیب شیمیایی و کنش های باز تولیدی، واکنش نشان می دهد. طبیعت بیلیون ها سال و یک آزمایشگاه وسیع در اختیار داشته تا زندگی را توسعه دهد، در حالیکه نوع انسانی تازه شروع به خلق ساختارها و مواد هوشمند کرده است.

ساختارها و مواد هوشمند را میتوان به صورت مواد و ساختارهایی تعریف کرد که محرکها یا شرایط محیطی، مانند آنچه از منابع مکانیکی، گرمایی، شیمیایی، الکتریکی، مغناطیسی یا سایر منابع حاصل می‌شود، را حس کرده و نسبت به آن واکنش نشان می‌دهد. بر طبق حالت واکنش می‌توان آنها را به مواد هوشمند منفعل ، هوشمند فعال و بسیار هوشمند تقسیم کرد. مواد هوشمند منفعل فقط می‌توانند شرایط محیطی یا محرک ها را حس کنند؛ مواد خیلی هوشمند خودشان می توانند حس کرده، واکنش نشان دهند و سازگار شوند. حتی سطح بالاتری از هوش را میتوان از ساختارها و مواد هوشمند کسب کرد که قادرند پاسخ داده یا برای اجرای یک عمل در یک حالت دستی یا از پیش برنامه ریزی شده فعال شوند.

در اینگونه مواد سه جزء ممکن است وجود داشته باشد: حس گرها، محرک ها و واحدهای کنترل. حسگرها یک سیستم عصبی را برای شناسایی سیگنال ها تأمین می کنند. بنابراین در یک ماده هوشمند منفعل، وجود حسگرها ضروری است. محرک ها به طور مستقیم از یک واحد کنترل روی سیگنال های شناسایی شده کار می کنند. آنها نیز به همراه حسگرها عناصر ضروری برای مواد هوشمند فعال می‌باشند. حتی در سطوح بالاتر، همانند مواد هوشمند یا خیلی هوشمند، نوع دیگری از واحد ضروری است، که همانند مغز از طریق شناخت، استدلال و فعال سازی ظرفیت ها عمل می کند. اینگونه ساختارها و مواد منسوج در نتیجه ترکیب موفق تکنولوژی پوشاک و منسوجات سنتی با علم مواد، مکانیک های ساختاری، حسگرها و تکنولوژی محرک ها، تکنولوژی پردازش پیشرفته، ارتباطات، هوش مصنوعی، بیولوژی و غیره، درحال تبدبل شدن به یک امر ممکن است.

۲- توسعه تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک
ما همیشه تحریک شده ایم که به منظور خلق مواد پوشاک خود که دارای سطوح بالاتری از کارکرد هوشمندی باشند از طبیعت تقلید کنیم. توسعه میکروفیبرها (ریزالیاف ها) مثال خوبی است که ابتدا از مطالعه و تقلید ابریشم آغاز می‌گردد، سپس با ایجاد محصولات دقیق تر و از بسیاری جهات بهتر ادامه می‌یابد.

اما تا به حال بیشتر منسوجات و پوشاک بیجان بوده اند. این موضوع جالب است که پوشاکی مانند پوست خود داشته باشیم که یک لایه از ماده هوشمند است. پوست دارای حسگرهایی است که فشار، درد، دما و ; را شناسایی می کد. این پوست به همراه مغز ما می‌تواند به صورت هوشمند با محرکهایی محیطی برخورد کند. پوست مقدار زیادی تعریق انجام می دهد تا بدن را هنگامی که داغ است خنک کند و هنگامیکه سرد است گردش خون را تحریک می‌نماید. پوست هنگامی که در معرض نور خورشید قرار گیرد (مدت زیاد) ،

رنگ خود را تغییر می دهد تا از بدن ما محافظت کند. پوست نفوذپذیر است و اجازه می دهد رطوبت به داخل نفوذ کند و در عین حال از ورود مواد ناخواسته جلوگیری می‌نماید. پوست می‌تواند پوست اندازی کرده و خود را بازسازی نماید. پس مطالعه در مورد ساخت یک ماده هوشمند مانند پوست یک مقوله بسیار چالش دار است.

در دهه قبل، پژوهش و بررسی درباره ساختارها و مواد هوشمند به ایجاد گستره وسیعی از محصولات هوشمند جدید در هوا فضا، حمل و نقل، ارتباطات راه دور، خانه ها، ساختمانها و فوق ساختارها منجر شد. اگر چه این تکنولوژی بطور کلی جدید است اما بعضی عرصه ها به مرحله‌ای رسیده اند که کاربرد صنعتی برای منسوجات و پوشاک هم امکانپذیر است و هم ماندنی.

بسیاری از کاربردهای مهیج نمایش جهانی داشته است. پارچه ها و الیاف تولید کننده و نگهدارنده گرما که از برنامه فضایی توسعه یافت. اکنون در لباس اسکی، کفش، کلاههای محافظ ورزشی و ابزارهای عایق کاری مورد استفاده قرار گرفته است. از منسوجات و اجزای مرکب به همراه حسگرهای فیبر نوری برای نظارت بر سلامت پل ها و ساختمانها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اولین نسل مادربوردهای پوشیدنی تولید شده است که دارای حسگرهایی درون لباس بوده و قادر به شناسایی زخم و اطلاعات سلامت فرد می‌باشد

و این اطلاعات را از راه دور به بیمارستان منتقل می کند. از پلیمرهای حافظه شکل برای منسوجات به شکل الیاف، فیلم و فوم استفاده شده است که نتیجه آن گستره ای از لباس ها و پارچه های دارای عملکرد بالا به ویژه لباسهای مربوط به دریا می باشد. حسگرهای الیاف که توانایی اندازه گیری دما، کشش و فشار، گاز، گونه های بیولوژیکی و بو را دارند، الیاف هوشمندی هستند که میتوان از آنها مستقیماً در منسوجات استفاده کرد.

محرکهای پلیمر محور رسانا به سطوح خیلی بالایی از چگالی انرژی دست یافته اند. پوشاکی که خود دارای احساس و مغز باشد، مانند کفش ها و بارانی هایی که دارای سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) و تکنولوژی تلفن همراه هستند میتوانند موقعیت فرد را به او داده و جهت را برایش مشخص کنند. ارگانها و بافتهای بیولوژیکی ، مانند گوش و بینی را میتوان از کالبدهای منسوج که از الیاف زیست تجزیه پذیر ساخته شده، پرورش داد. منسوجات ترکیب شده با نانو مواد می تواند از ظرفیت جذب خیلی زیاد انرژی و دیگر تابع ها مانند آزمایش نمونه، مقاومت جذب، تابش نور و غیره بهره ببرد.

چالش هایی که پیش روی ما قرار دارد، مانند پژوهش و توسعه تکنولوژی هوشمند و سازگاری آن با صنایع وابسته بکار تیمی چند وجهی، که مرز انضباطهای سنتی در آن نامشخص می شود با چنان سرعت زیادی رخ می دهد که قبلا دیده نشده است. بعضی از عرصه های پژوهش را میتوان به صورت زیر گروه بندی کرد.
برای حسگر ها / محرک ها

– مواد حساس به نور – غشاء / پوشش هوشمند
– الیاف نوری – پلیمرهای حساس به مواد شیمیایی
– پلیمرهای رسانا – مواد حساس به اعمال مکانیکی
– مواد حساس به گرما – میکروکپسول ها
– مواد نانو و میکرو
برای انتقال، پردازش و کنترل سیگنال
– شبکه عصبی و سیستم های کنترلی
– نظریه شناخت و سیستم های آن

برای فرایندها و محصولات مجتمع
– مواد الکترونیک و فوتونیک قابل پوشیدن
– ساختارهای حساس و انطباقی
– بیومیمتیک ها (تقلید کننده های زیستی)
– پردازشگری زیستی
– مهندسی بافت
– رهاسازی دارو / مواد شیمیایی
فعالیتهای مربوط به پژوهش و توسعه با گستره ای جهانی هم در مؤسسات پژوهشی آکادمیک و هم در شرکتها صورت گرفته است. تیم های پژوهشی در آمریکای شمالی، کشورهای اروپایی و آسیایی بطور فعال کار انجام داده اند که نتایج قابل توجهی به شکل محصولات تجاری یا انتشارات پژوهشی به دست آمده است.
۳-رئوس مطالب
هدف این مجموعه ویرایش شده، که یک بازبینی و بررسی آخرین توسعه های تکنولوژی هوشمند مربوط به منسوجات و پوشاک است. مخاطبین این ؟؟ دانشگاهیان، پژوهشگران ، طراحان، مهندسان عرصه توسعه محصولات منسوج و پوشاک و فارغ التحصیلان و دانشجویان کالج ها و دانشگاهها می‌باشند.

همچنین این مجموعه میتواند آخرین بینش های مربوط به توسعه تکنولوژیک را به مدیران شرکتهای منسوجات و پوشاک بدهد.
این مطالب با مشارکت هیئتی از کارشناسان بین المللی در این زمینه تهیه شده و بسیاری از جنبه‌های توسعه و پژوهش را پوشش می‌دهد. تحقیق متشکل از ۱۷ فصل می باشد که میتوان آن را به چهار بخش تقسیم کرد. بخش اول (فصل ۱) اطلاعات زمینه‌ای مربوط به تکنولوژی هوشمند برای منسوجات و پوشاک و خلاصه ای از مرور بر تولیدات و ساختار پروژه را به دست می دهد. بخش دوم شامل موضوعات مربوط به الیاف یا مواد است

که از فصل ۲ تا ۳ می‌باشد. فصل ۲ به موضوعات مربوط به مواد پلیمری فعال شونده به وسیله برق و کاربردهای الاستومرها و ژل پلیمر غیریونی برای ماهیچه های مصنوعی می‌پردازد. فصل ۳ و مربوط به پارچه ها و الیاف حساس به گرما است.

در بخش سوم تمرکز بر فرایندهای مجتمع سازی و ساختارهای مجتمع است و خود شامل فصلهای دیگر است. فصل ۴ مروری بر تولید و جریان های کلیدی ترکیبات هوشمند فیبر نوری است. فصل ۵ بیان کننده غشاءهای فیبرتوخالی برای جداسازی گاز است. فصل ۶ قلاب دوزی را به عنوان یک روش مجتمع سازی اجزاء تشکیل دهنده فیبر در ساختارهای منسوج توصیف می کند.

بخش چهارم روی کاربردهای زیست شناختی تمرکز دارد. فصل ۷ فرآیندهای زیست شناختی مختلف برای پوشاک و منسوجات هوشمند را توضیح می دهد. ما فقط بخش کوچکی از تکنولوژی ظهور را از طریق پنجره این تحقیق دیده ایم . امکانپذیری های ارائه شده بوسیله این تکنولوژی هوشمند بسیار زیاد گسترده است. حتی در حالیکه کتاب در حال آماده شدن بود، بسیاری از پیشرفت های جدید از سراسر جهان جمع آوری گردیده است. ما امیدواریم که این تحقیق بتواند به پژوهشگران و طراحان پوشاک و منسوجات الیاف هوشمند در آینده جهت واقعیت بخشیدن به رؤیاهایشان ، کمک کننده باشد.

۱- مقدمه
تلاش های زیادی برای کاربردی کردن مواد پلیمری که مواد «هوشمند» نامیده میشوند صورت گرفته است ( شکل ۱-۲) . ماهیچه مصنوعی یا محرک هوشمند یکی از اهداف اینگونه تلاش ها است. از لحاظ تاریخی مواد محرک اساساً در تکریبات غیر آلی مورد بررسی قرار گرفته است. بطور خاص، ماشه های بکار رفته برای تحریک، معمولاً در یک حوزه کاربردی الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته اند که علت آن سهولت کنترل می‌باشد. مواد پلیمری بررسی شده از این منظور خیلی محدود بوده و برای ایجاد کشش خیلی کوچکتر از مواد غیرآلی می باشد.

از سوی دیگر، مواد پلیمری مانند ژل های پلیمر معلوم شده که کشش های بسیارزیادی را ماشه های مختلف مانند تبدیل حلال، پرش PH ، پرش دما و غیره ایجاد می کند، اگر چه که واکنش و دوام نسبتاً ضعیف تر هستند و از آنها در محرک های عملی استفاده نشده است.
در زمینه مهندسی مکانیک، توسعه فرایند براده برداری میکرو با نیازمندی های تکنولوژی های ساخت میکرو و مونتاژ ابزار میکرو مواجه است و انتظارات زیادی از ظهور مواد هوشمند می رود که بتواند فرایند ساخت و تولید میکرو را تا حد زیادی ساده کند.

تحت این شرایط، محرک ژل پلیمر بعنوان یکی از محتمل ترین کاندیداها بعنوان یک ماده ماهیچه مانند بیولوژیکی نرم با تغییر شکل زیاد علیرغم دوام کم آن است. پژوهشهای زیادی روی مواد جامد سخت بعنوان محرک مانند پلی (وینیلیدن فلوراید) (PVDF) صورت گرفته که یک پلیمر پیزو الکتریک شناخته شده است و ساختارهای کریستال نقش بحرانی برای تحریک بازی می کند و کشش القایی در مقایسه با ماهیچه های مصنوعی ژل که در فصل بعد توضیح داده خواهد شد، بسیار کوچک است اگر چه PVDF ، ساختار کریستال الکتریکی در آن نیاز دارد، موادی که در این قسمت مورد بحث قرار می گیرند به چنین محدودیت هایی نیاز ندارد.
تحریک القایی الکتریکی رسمی بیشتر روی ژل های پلیمری یونی صورت گرفته است. علت این است که گونه های یونی نسبت به میدان الکتریکی بسیار حساس می باشند. ژل های یونی اثبات شده که موادی فوق العاده محرک و الکترواکتیو هستند

اما ما تحریک الکتریکی ژل پلیمری غیریونی یا الاستومتر را آزمایش کردیم چرا برای تحریک الکتریکی باید از ژل پلیمری غیر یونی استفاده شود؟ زیرا ژل پلیمری غیریونی در صورتیکه بوسیله یک میدان الکتریکی تحریک شود نسبت به ژل پلیمری یونی به جهات متعدد برتر است. در مواد ژل الکتریکی، الکترولیز معمولاً روی الکترودها اجتناب ناپذیر است، و همراه با یک جریان الکتریکی زیاد و تولید گرما همراه است. بعبارت دیگر مصرف الکتروشیمیایی اجتناب ناپذیر است، اگر چه که این واقعیت در بیشتر مقالات مورد توجه قرار نگرفته است. در ژل های پلیمری غیریونی هیچ فرایندی مانند این محسوب نشده است و این به دوام خوب مواد منجر می شود. علاوه بر این مزیت ها دامنه تغییر شکل و سرعت واکنش نیز بسیار سریع تر ms10 درجه و بزرگتر بیش از ۱۰۰% از همین مواد برای ژل های پلی الکترولیت است.

مفهوم مکانیسم ساده است و میتوان از آن برای مواد پلیمری رسمی شامل موادی که بطور رایج در صنایع نساجی و الیاف بکار می رود، استفاده کرد. این مفهوم همچنین برای الاستومترهای غیریونی که حاوی هیچ حلالی نیستند هم قابل استفاده است. روشی که ما بیان کردیم یک راه مطمئن برای تولید ماهیچه مصنوعی در آینده است. مفاهیم متعددی که بوسیله سایر پژوهشگران ارائه شده و بطور موفقیت آمیز برای ژل های محرک بکار رفته نیز در مقایسه با روش ما معرفی شده است.

۲- مواد پلیمری بعنوان محرک ها یا ماهیچه مصنوعی
ژل پلیمری یک ماده پلیمری الکترواکتیو است. انواع مختلف مواد پلیمری الکترواکتیو وجود دارد. همانگونه که در بخش بالا ذکر شد، پلی الکترولیت یکی از آنها است و بعنوان یک ژل الکترواکتیو بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است. ما در بخش بعد به تفصیل بیشتری در مورد این ماده بحث خواهیم کرد.

مواد پلیمر فروالکتریک مانند PVDF یا مشتقات آن ذکر شده اند، چون آنها نیز مانند مواد فروالکتریک رفتار می کنند (شکل ۲-۲) . آنها دارای خاصیت کریستالی هستند و کریستال ها از طریق کنترل روش آمادگی پلی مورفیزم را نشان می دهند، کارهای بسیار بیشتری روی خواص پیروالکتریک و یا پیزوالکتریک صورت گرفته است که همراه با خواص آنها به عنوان محرک های الکترواکتیو می باشد این مواد از مدتها قبل بعنوان پلیمرهای نوعی الکترواکتیو محسوب شده بودند. بوسیله این مواد میتوان نتیجه گرفت که کشش القایی به مواد پلیمر زیاد نیست. معلوم شده که ضریب الکترو استریکتیو برای پلیمرها کم است. اینها پلیمرهای غیر یونی هستند و کشش القایی از جهت گیری مجدد یا تغییر شکل کریستال های پلاریزه در مواد جامد نشأت می‌گیرد.

نوع دیگری از پلیمر اکتیو الکتریکی وجود دارد که به پلیمر الکترو کانداکتیو معروف است که در آن زنجیره های پلیمر شامل پیوندهای دوگانه بلند می باشد و این ساختار شیمیایی خواص الکتروکانداکتیو را به پلیمرها می‌افزاید. در این موارد، تغییر شکل القایی الکتریکی، فرض بر این است که از واکنش های الکتروشیمیایی مانند اکسیداسیون و کاهش زنجیره پلیمر نشأت گرفته است. برای تغییر شکل، بعضی افزودنی ها مانند افزوده هایی که برای تحریک مؤثر و ضروری هستند شناخته شده است. بنابراین تحریک الکتریکی این مواد در حضور آب مورد بررسی قرار گرفته است،‌مشابه مورد ژن های پلی الکترولیت. پلی پیرول و پلی آنیلین مثال های نوعی آن می‌باشند (شکل ۳-۲)

۳- مشخصه محرک ژل پلیمر
مسیر ژل های پلیمر از مواد پلیمر سخت جامد متفاوت است. زنجیره های پلیمر در ژل معمولاً از نظر فیزیکی و شیمیایی متقاطع محسوب شده و یک ساختار شبکه ای سه بعدی را تشکیل می دهند. برای مثال ژل پلیمر معمولاً موضوعی است که با حلال خوب آن مشخص می شود و ویژگی های آن از یک حالت پلیمر تقریباً جامد به یک محلول با مقدار خیلی کم تبدیل شده است

اما باز هم شکل خود را حفظ می کند. این تبدیل فوق العاده در خواص فیزیکی حوزه عملکرد ژل را گسترش می‌دهد.
از دیدگاه محرک، ژل همانند یک محرک جامد یا ماهیچه بیولوژیکی یا همانند یک آمیب بی شکل رفتار می کند. ژل همچنین دارای حالت های تحریک مختلف است،‌ حجم متقارن با تورم و عدم تورم، رفتار تورمی متقارن، تغییر شکل متقارن و تغییر شکل نامتقارن تغییر می‌کند (شکل ۵-۲) کشش القا شده در ژل نیز می تواند فوق العاده زیاد باشد که این به ساختار متقاطع در ژل بستگی دارد.

۴- محرک های لازم برای بکار انداختن ژل های پلیمر
همانگونه که از خواص فیزیکی متنوع ژل و تنوع گسترده حالتهای انگیزشی انتظار می‌رود، محرک های مختلفی برای تحریک ژل های پلیمری وجود دارد.

محرک ها را میتوان به دو گروه تقسیم کرد، محرک های شیمیایی و محرک های فیزیکی (شکل ۶-۲) . مبادله حلال بعنوان محرک های شیمیایی شامل جهش هایی در پلاریته حلال (مثلاً از حلال خوب به داخل حلال ضعیف) ،‌در pH (مثلاً در ژل پلی الکترولیت ضعیف از یک شرایط گسسته به یک شرایط پیوسته) و در قدرت یونی استفاده از بدون نمک یا لخته شدن می باشد. این دو نوع به همراه تورم و تورم زدایی حلال و تغییر شکل تا زمانیکه ژل دارای یک ساختار همگن باشد، معمولاً متقارن است (شکل ۷-۲). جهش دما، که یک محرک فیزیکی است،

نیز میتواند در جایی که حلالیت دارای یک دمای گذرای بحرانی باشد، تغییر شکل متقارن را به ژل های پلیمری خاص القا کند. مثال های نوعی ژل های پلی (وینیل امتیل اتر ) و پلی ( -N ایزو پروپیل اکریلامید) می‌باشند. این ژل ها دارای جذب آب بیشتر در دماهای پایین و تورم زدایی در دمای بحرانی ویژه حدود ۴۰-۳۰ هستند (شکل ۸-۲) . دمای گذرا را می توان به وسیله تغییر ساختار شیمیایی کنترل کرد. در مورد ژل نامتحرک پوریز، افزودن اوره که زیر مجموعه یوریز است، تورم و تورم زدایی به وسیله تغییر pH القایی توسط واکنش آنزیم صورت می‌گیرد (شکل ۹-۲).

یک محرک فیزیکی مانند تابش دهی نور برای تحریک یک ژل که در آن ایزومراسیون معکوس نور القایی صورت می گیرد و ایزومراسیون همراه با کشش فیزیکی مناسب است. در این حالت تغییر معمولاً نامتقارن است و ژل در جهت یا مخالف جهت تابش دهی منحرف می شود که این امر به واکنش فوتو القایی بستگی دارد.(شکل ۱۰-۲)

در حالت کاربرد میدان الکتریکی، ژل ها معمولاً منحرف می شوند. چون این میدان توزیع شارژ نامتقارن را القا می کند و باعث کشش نامتقارن در ژل می شود. توزیع شارژ نامنتقارن را میتوان به آسانی در ژل های پلی الکترولیت القا نمود. و به همین دلیل است که ژل پلی الکترولیت اساساً به عنوان ماده پلیمرالکترواکتیو مورد بررسی قرارگرفته است (شکل ۱۱-۲).

کاربرد میدان مغناطیسی نیز میتواند زمانیکه یک ساختار با گونه های حساس به میدان مغناطیسی در آنها وجود داشته باشد، یک کشش را در ژل القا کند. ما ابتدا ایده استفاده از یک ابرسیال پارامغناطیس برای یک ژل را مطرح نمودیم. ما دریافتیم که ژل نسبت به زاویه میدان مغناطیسی حساس و نسبت به القای کشش بسیار حساس است، و تغییر ساختار در ژل مورد بررسی قرار گرفته بود (شکل ۱۲-۲). زرینی و همکارانش همین مواد را مورد بررسی قرار داده و با کنترل میدان مغناطیسی به تغییر شکل ناپیوسته ژل پی بردند.

۵- ژل های پلیمر الکترو – اکتیو بعنوان ماهیچه های مصنوعی
در میان مواد محرک پلیمری ذکر شده در بالا،‌ ژل پلیمر دارای یک خاصیت مهم بعنوان یک ماده با کشش زیاد است. همانگونه که در بخش قبل بیان شد، میدان الکتریکی یکی از بهترین محرک ها برای تحریک عملی است. الکترواکتیویته در ارتباط با ژل های پلی الکترولیت ذکر شده است ، چون آنها حاوی گونه های یونی هستند. اما گونه های یونی نه تنها نسبت به میدان الکتریکی حساس اند بلکه معمولاً از نظر الکتروشیمیایی فعال و همراه با الکترولیز روی الکترودها می باشند. واکنش های الکتروشیمیایی اغلب باعث افزایش جریان و تولید گرما می شوند. این فرایندها فقط باعث اتلاف انرژی گردیده و در ایجاد کشش مشارکت نمی کند. بنابراین، واکنش های الکتروشیمیایی در بیشتر موارد یک فرایند نامطلوب است. ژل های پلی الکترولیت و مواد مربوطه علیرغم مشکلات بسیار آنها برای محرک های عملی، باز هم در صدر مواد پلیمر الکترواکتیو قرار دارند.

برای غلبه بر مشکلات در پلی الکترولیت ها، مانند مصرف الکتروشیمیایی الکترودها، ما خواص الکترواکتیو ژل پلیمر غیریونی را مورد بررسی قرار دادیم.
۱-۵- ژل های پلی الکترولیت الکترواکتیو
همانگونه که در بخش قبل اشاره شد ژل های پلی الکترولیت بعنوان مواد محرک الکترواکتیو مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این مفهوم از وجود گونه های یونی الکترواکتیو در ژل ها است. گونه های یونی میتوانند جابجا شده و تشکیل توزیع محلی و یا واکنش های الکتروشیمیایی در ژل دهند که باعث تغییر شکل آن میشود.

۱-۱-۵- ژل پلی (اکریلیک اسید)
در میان ژل های پلی الکترولیت ، ژل پلی آکریلیک اسید (PAA) اولین پلی الکترولیت بود که بعنوان یک ژل پلیمر الکترواکتیو مورد بررسی قرار گرفت. شیگا و همکاران دریافتند که ژل PAA را میتوان با استفاده از میدان الکتریکی DC و در حضور نمک تغییر شکل داد. یک میله ژل PAA در محلول آبی نمکی فرو برده شد (شکل ۱۴-۲). الکترودهای پلاتینوم از سطح ژل جدا شدند و از میدان DC در دو طرف ژل استفاده شد. شیگا و همکاران به یک انحراف کم در حرکت ژل پی بردند که دامنه انحراف به نمک و غلظت آن بستگی داشت. آنها همچنین به یک تغییر شکل نامتقارن در ژل پی بردند، زمانیکه از میدان جدا از دو سر میله ژل استفاده شده بود (شکل ۱۵-۲). در این حالت، یک سر ژل پژمرده شده و سر دیگر متورم میشود. این حرکت به وسیله رفتار تورمی نامتقارن در این میدان توصیف شده است. تغییر شکل به وسیله معادله زیر که به وسیله فلوری مشتق گیری شده توصیف گردیده است.

 

که در آن فشار اسمزی کل است که برابر است با مجموع سه نوع فشار اسمزی می‌باشد و از تعامل بین زنجیر پلیمر و حلال، از کشسانی لاستیکی ژل و از تفاوتهای غلظت گونه های یونی که به ترتیب داخل و خارج از ژل قرار دارند، نشأت می‌گیرد. پارامترهای ، به ترتیب عبارتند از کسر حجمی پلیمر، پارامتر تعامل بین پلیمر و حلال،‌حجم پلیمر خشک شده ، شماره زنجیر مؤثر در شبکه، حجم مولی حلال، غلظت گونه های I در ژل ،‌غلظت گونه های j در محلول خارجی، ثابت گاز و درجه حرارت مطلق.

تصور این بود که این فرایند از یک وقفه فشار اسمزی القا شده به وسیله تمرکز گونه‌های یونی قدرت حلال پوششی متفاوت نشأت می گیرد. شیگا و همکاران روش آماده سازی را به منظور غلبه بر مشکل بهینه سازی کردند. آنها الکترودها را روی سطح ژل قرار دادند و ژل فینگر درون محلول آبی را با موفقیت نشان دادند (شکل ۱۶-۲).

۲-۱-۵- مشخص شد که ژل (۲- آکریلامیدو – ۲- متیل پروپان سولفونیک اسید ) (PAMPS) جنبندگی کرمی شکل را تحمل می کند (شکل ۱۷-۲). اساس این تغییر شکل مبتنی بر یک واکنش مولکولی الکتروکینتیک مولکولهای مواد فعال در سطح هیدروژن است که تعاملات الکترواستاتیک و هیدروفوبیک ایجاد شده و منجر به فشردگی ناهمسانگرد برای انحراف به سمت آند می‌گردد.

هنگامی که میدان معکوس شود، ادمولکول های فعال در سطح روی سطح ژل جدا شده و به سمت آند می رود. در عوض مولکولهای جدید فعال در سطح از طرف مقابل ژل نزدیک شده و تشکیل کمپلکس می‌دهند، بنابراین ژل منبسط می گردد. مواد فعال در سطح مانند –N ؟؟ پیریدینیوم کلراید (Cl2PYC1) مورد استفاده قرار گرفت که در مدت یک ثانیه جذب سطحی گردید و به سادگی محاسبه شد تا نسبت تشکیل کمپلکس کمتر از ۳-۱۰*۱۰ را به دست دهد، این توضیح که انحراف سریع و زیاد در یک میدان مغناطیسی فقط به وسیله پیچیدگی و پژمردگی سطح ژل امکانپذیر است.

۳-۱-۵- ژل یونومر پرفلورو سولفونات
یک هیدروژن فیلم یونومر پرفلوروسولفونات (Nafion of Dupont) با ضخامت
mm2/0 Ca مشخص شد که یک ماده الکترواکتیو مؤثر است (شکل ۱۸-۲). این ماده را میتوان به وسیله یک میدان DC با ولتاژ کم مثلا ۳ ولت تحریک کرد. موفقیت به وسیله توسعه رسوبگیری شیمیایی الکترود روی سطح غشاء بدست آمد. اصل مکانیسم تغییر شکل تا حدی شبیه حالت سایر ژل های پلی الکترولیت است

یعنی غنشاء نیاز به وجود آب و نمک دارد و مواجهه با مصرف الکتروشیمیایی اجتناب ناپذیر است. اما زمان پاسخ و دوام آن بسیار بیشتر از سایر مواد ژل است. علاوه بر این ، فرایندتحریک تحت تأثیر جدی واکنش های الکتروشیمیایی قرار ندارد و شرایط کاری بطور مناسب تحت کنترل می باشد. بهبود بازده میتوان تصور کرد که از ساختار شیمیایی غشاء و حضور همزمان آبگریزی قوی و آبدوستی قوی در یک زنجیره پلیمر نشأت می‌گیرد.

۲-۵- ژل های پلیمر غیر یونی الکترو اکتیو
با مرور مواد ذکر شده در بالا مشخص می شودکه یکی از نقایص جدی ژل های پلی الکترولیت مصرف الکتروشیمیایی روی الکترود در یک میدان الکتریکی است. مصرف الکتروشیمیایی باعث دوام ضعیف ژل های پلی الکترولیت شده و میدانهای کاربردی آنها را محدود می‌سازد.
بنابراین، مؤلف تلاش کرده تا از ژل های پلیمری غیر یونی بعنوان مواد تحریک کننده با تغییر شکل زیاد استفاده کند. نتایج نشان می دهد که این ایده در حالتی پربازده تر از حد انتظار عمل می کند اما ا ین مکانیسم تغییر کرده و آنچه در ابتداانتظار می‌رفت نخواهد بود. این ویژگی با تفصیل بیشتری در زیر توصیف گردیده است.

۱-۲-۵- کشش در جهت میدان
ژل پلی (وینیل الکل) DMSO بوسیله ترکیب کردن ارتباط متقاطع فیزیکی و ارتباط متقاطع شیمیای با گلوتارالدهید (GA) تهیه گردید. پس از ارتباط متقاطع شیمیایی، ارتباط متقاطع فیزیکی بوسیله تبدیل حلال به DMSO خالص حذف گردید. بنابراین ژل متقاطع از نظر شیمیایی حاصله دارای یک ساختار همگن از نظر الکترونیکی است. بنابراین ژل PVA-DMSO دارای هیچ پلاریزاسیون درونی در ساختار خودش نیست،‌و ایجاد کشش الکتروستیکتیو با استفاده از یک میدان الکتریکی DC مورد انتظار است. نتایج با این انتظار موافق است و این کشش متناسب با توان دوم میدان است (شکل ۱۹-۲). کشش مشاهده شده در جهت میدان به بیش از ۷% می‌رسد. زمان پاسخ بسیار سریع است، کشش بزرگ در مدت s1/0 حاصل می شود و شکل ژل بطور لحظه ای با خاموش شدن میدان ذخیره‌ می‌گردد.
جریان مشاهده شده حدود mA 1 در V/mm 250 است که بسیار کوچکتر از ژل های پلی الکترولیت می‌باشد. این جریان را میتوان با خالص سازی بیشتر پلیمر و حلال پایین آورد. ما با تقویت کشش به اندازه ۳۰۰ درجه می‌توانیم کشش سریع الکترو اکتیو را در حرکت نوسانی نشان دهیم. پیشنهاد شده که حرکتنوسانی تا Hz10 شتاب داده شود، اگر چه که نمایش در Hz2 صورت گرفت (شکل ۲۰-۲).

۲-۲-۵- جهت گیری الکتریکی حلال
کشش القا شده در جهت میدان را نمی‌توان با نیروی جاذب الکترواستاتیک بین الکترودها توضیح داد. تأثیر میدان الکترواستاتیک انتظار می رفت که کمتر از ۲۵% کشش مشاهده شده تحت شرایط آزمایش باشد. بنابراین ما باید توضیح دیگری برای ایجاد کشش در ژل پیدا کنیم در ابتدا، ما انتظار داریم جهت گیری مولکول حلال در یک میدان الکتریکی کشش ایجاد شده در ژل را از میان تغییرات تعاملات بین حلال و پلیمر، که شبکه ژل را تشکیل می‌دهند، هدایت کند.

به منظور مشاهده اثرات میدان الکتریکی بر جهت گیری حلال، DMSO از طیف نمایی رامان استفاده شد. این مولکول دارای یک گشتاور دوقطبی قوی است و میتوان انتظار داشت که در امتداد جهت میدان قرار گیرد (شکل ۳۱-۲). این جهت گیری بسیار کارآمد است حتی در میدان های الکتریکی نسبتاً پایین، اما این جهت گیری در حداکثر شدت میدان کاهش می‌یابد (شکل ۲۲-۲). تغییر شکل ژل در ناحیه دارای میدان بالاتر نسبت به جهت گیری حداکثر بیشتر است و بیانگر آن است که جهت گیری حلال با تغییر شکل ژل ارتباط مستقیم ندارد.

۳-۲-۵- انحراف و حرکت خزیده همراه با کشش بسیار زیاد
در مشاهده انقباض در امتداد جهت یک میدان الکتریکی، از صفحات برنجی بعنوان الکترودها استفاده شد. کشش در جهت عمود بر میدان نیز قابل مشاهده بود. در این اندازه‌گیری ها ، از تغییر شکل خمش ژل ها جلوگیری شده یا بطور کامل فشرده می‌گردد.

هنگامیکه ما بطور دقیق تغییر شکل ژل را مشاهده کردیم، جریان حلال و چند تغییر شکل نامتقارن درون ژل مطرح گردید. اما الکترودهای متداول یا یک ورقه فلزی نازک با ضخامت ۱۰ منجر به هیچگونه تغییر شکل موثری نگردید. ما از الکترودهای طلایی بسیار نازک با ضخامت ۱/۰ استفاده نمودهو هر دو سطح ژل را با ورقه های نازک پوشاندیم. ورقه فلزی به اندازه کافی نرم است و حتی اختلال در تغییر شکل کوچکی از ژل هم ایجاد نمی‌کند.

با استفاده از یک میدان الکتریکی DC برای ژل، ژل به سرعت خمیده شده و تا زمانیکه میدان برقدار باشد تغییر شکل را حفظ می کند (شکل ۲۳-۲). خمش در مدت ms60 کامل شد و زاویه خمش به بیش از ۹۰ درجه رسید. با خاموش کردن میدان ، کشش فوراً رها شد و ژل شکل قبلی خود را گرفت (شکل ۲۴-۲). خمیدگی از بین رفت تا متناسب با مربع میدان باشد (شکل ۲۵-۲).
با محسوب کردن اندازه ژل (طول cm1 ، عرض mm5 ، ضخامت mm2) و فرض اینکه حجم ژل در تغییر شکل تغییر نمی‌کند، می‌توان تخمین زد که طول کشش ژل بیش از ۱۴۰% است. جریان الکتریکی مشاهده شده در این حرکت کمتر از ۳۰ کمتر از میدان V/mm 500 است.

این پاسخ و کشش زیاد حاصله در ژل PVA-DMSO بزرگترین مقدار در میان مواد ژل پلیمر الکترواکتیو است که تاکنون گزارش شده. جریان کم بیانگر آن است که در این حرکت در مقایسه با ژل های پلی الکترولیت متداول اتلاف انرژی بسیار کمتر است. اتلاف انرژی همانند گرما بسیار کمتر از مورد غشاء flemion یا Nafion بود، بنابراین وقتی اندازه ژل (ضخامت و مساحت) مد نظر قرار گیرد این اتلاف انرژی بسیار کم است.

ژل نیز میتواند تغییر شکل نوع خزنده را نشان دهد. این یک نوع جدید از حرکت است. حرکت خزنده زمانی مشاهده میشود که یک ژل بدون پوشش روی یک ردیف نوار الکترود قرار گیرد. این حرکت در Ca 1 ثانیه کامل میشود.

۴-۲-۵- منشأ توزیع فشار نامتقارن در ژل
یک چنین خمش یا خزش سریع یک ژل پلیمر غیریونی را نمی توان با گریان شیب فشار اسمزی که معمولاً علت خمش القایی الکتریکی در ژل پلی الکترولیت محسوب می‌شود،‌توضیح داد. همانگونه که در بخش قبل اشاره شد، جریان حلال در ژل مطرح گردید ما تأثیر یک میدان الکتریکی را بر خاصیت جریانی آن مورد بررسی قرار دادیم.

یک جفت الکترود شانه مانند در یک سینی مدور پر از DMSO شناور گردید (شکل ۲۷-۲). وقتی از یک میدان DC استفاده شد، حلال شروع به جریان یافتن از آند به کاتد کرد. سرعت جریان بوسیله پودر پلی استرین شناور روی حلال بعنوان یک ردیاب، اندازه گیری شد. شدت جریان متناسب با مربع میدان افزایش می‌یابد (شکل ۲۸-۲). این نتیجه بیانگر آن است که گرادیان شیب فشار بین الکترودها تولید شده است.

به منظور تثبیت یک محاسبه کمی از گرادیان شیب فشار یک آزمایش تئوری با برخی از فرضیه ها که در زیر نشان داده شده صورت گرفت:
۱- فقط یک مقدار از تحرک یون برای یک نوع یون نشان داده می‌شود.
۲- از آشفتگی در ژل می توان برای محاسبات ساخت فشار صرفنظر کرد.
۳- یونیزه کردن و شتاب دادن الکترودها با ساخت فشار تداخل نمی‌کند.
۴- اگر چه فقط یک جریان برآیند خیلی کوچک وجود دارد اما برای تعیین توزیع میدان کافی است.
۵- انواع مختلف یونها در ساخت فشار با یکدیگر تداخل نمی کنند.
۶- شارژهای سطحی روی حدود حلال دارای یک تأثیر قابل اغماض بر جریان یون و توزیع میدان است.

معادله زیر از توزیع فشار در یک ژل استنباط شده است:
که در آن به ترتیب عبارتنداز وقفه فشار بین دو موقعیت (روی سطح ژل) و X (در نقطه x داخل ژل از سطح ژل ) در جهت میدان، ثابت دی الکتریک، ولتاژهای روی سطح ژل و در x داخل ژل ، و ضخامت ژل.
این معادله بیانگر آن است که گرادیان فشار درون ژل با ثابت دی الکتریک ژل و مربع یک میدان الکتریکی متناسب است. به علت آنکه محتوی حلال ژل در سیستم آزمایش ما ۹۸% Ca است، ثابت دی الکتریک را میتوان فرض کرد که مساوی ثابت دی الکتریک حلال باشد. با داشتن مقدار کشسانی خمش ژل و فشار تخمینی ما می‌توانیم توافق فوق العاده‌ای بین داده های آزمایشی مان و تخمین تئوری ایجاد کنیم (شکل ۲۹-۲).

به منظور مشاهده تأثیر پلیمر بر تغییر شکل القایی الکتریکی نوع دیگری از آزمایش انجام شد. یک جفت الکترود بلیت در حلال فرو برده شد و از میدان DC بین الکترودها استفاده شد. حلال بین الکترودها به طرف بالا کشیده شد (شکل ۳۰-۲) ارتفاع از نظر تئوری با معادله زیر محاسبه گردید:
(۶-۲)

که در آن g , p , d , v , عبارتند از ارتفاع سطح مایع، ثابت دی الکتریک ژل ثابت دی الکتریک مکش، ولتاژ بکار رفته. فاصله بین الکترودها، چگالی ژل و ثابت گرانشی . منحنی شکل ۳۰-۲ بصورت تکی محاسبه شد و توافق خوبی با داده های آزمایش دارد. اما زمانیکه ما از یک محلول PVA , DMSO استفاده کنیم ارتفاع خیلی کمتر از آنچه درحلال مشاهده شده می باشد و علاوه بر این روی هر دو الکترود فوق العاده نامتقارن بود (شکل ۳۱-۲). محلول بالا آمده و به سطح کاتدی می رسد اما به آند نمی رسد که این بیانگر آنست که معادله فوق دیگر برای محلول پلیمر قابل استفاده نیست.

این پدیده ها دلالت بر آن دارند که محلول پلیمر تمایل به سمت تعویق فرایند تخلیه دارد. تعویق تخلیه باعث انباشت شارژ روی کاتد ژل می شود و وقفه فشار بین طرف کاتد و طرف آند ژل را افزایش می دهد. بنابراین، وجود شبکه پلیمر نیز نقش مهمی در تغییر شکل خمش مؤثر دارد. برای تحلیل مفصل تر باید بررسی کمی بیشتری صورت بگیرد.

۵-۲-۵-کاربرد پذیری روش واکنش حلال تزریق شارژی برای پلیمرهای متداول
مفهوم ارائه شده در بخش قبل را میتوان به صورت روش کشش حلال تزریق شارژی. برتری این روش کاربردپذیری گسترده آن برای مواد ژل مانند پلیمری غیریونی متداول است. ما در حال کارکردن روی چند ماده غیریونی برای ماهیچه های نرم مصنوعی بودیم که بتوان آنها را در هوا تحریک کرد. در اینجا حالت پلی (وینیل کلراید ) PVC به طور خلاصه نشان داده خواهد شد. در مورد PVC ما از نرم کننده ها بعنوان حلال استفاده کردیم. اگر چه تتراهیدروفوران یک حلال خوب برای PVC است اما نقطه جوش آن برای آماده سازی ژل پایدار در دمای محیط در هوا، بسیار پایین است.

در مثال نشان داده شده مشخص شد که ژل PVC که با دی اکتیل فتالات (DOP)
با خاموش و روشن کردن میدان الکتریکی مانند یک آمیب خزیدن برگشت پذیر دارد (شکل ۳۲-۲).
تغییر شکل القا شده الکتریکی توزیع نامتقارن شارژ تزریقی است. این مکانیسم تا حدی مشابه مکانیسم ژل پلیمر غیر یونی است (اما نه یکسان) چون جریان حلال در PVC نرم شده تأیید نشده است.

۶-۲- از ژل پلیمر الکترو – اکتیو تا الاستومر (کشبار) الکترو – اکتیو با تغییر شکل زیاد ژل پلیمر غیر یونی متورم شده با حلال دی الکتریک. با تغییر شکل فوق العاده نشان داده شده است، چون پلیمر غیر یونی با نرم کننده غیر یونی نرم شده است.

مکانیسم مطرح شده برای تحریک ژل «کشش حلال شارژ تزریقی» بود و مکانیسم مربوط به پلیمر نرم شده «توزیع شارژ نامتقارن شارژ تزریقی بود»
از مکانیسم دوم می توان برای الاستومترهای غیریونی استفاده کرد که در آن حرکت زنجیره پلیمر نسبتاً آزادانه است و بنابراین مهاجرت شارژهای تزریقی است. مهاجرت شارژ تزریقی و تعادل سرعت های شارژ و تخلیه باید یک فاکتور بحرانی باشد تا تغییر شکل ایجاد شده در تبادل الکترواستاتیک یک فاکتور عمده در تحریک باشد.
نتایج تجربی الاستومرهای پلی اورتان مفهوم ت وصیف شده در بالا را تأیید می کند. علاوه بر انتظارات ما برخی از ویژگیهای جدید حرکت به طور مفصل روشن شده است مانند تأثیر حافظه، کنترل جهت خمش و غیره (شکل ۳۳-۲).

۷- نتیجه گیری ها
در این فصل، انواع مختلف پلیمرهای الکترواکتیو معرفی گردیدند. بعضی از آنها دارای یک تاریخ طولانی به عنوان مواد الکترواکتیو هستند. اما به تازگی ژل های پلیمر و یا الاستومرها، که دارای هیچ پلاریزاسیون ذاتی در ساختار خود نیستند و هیچگونه یونی را نیز شامل نمی‌شوند، کشش خیلی زیادی را با استفاده از میدان های الکتریکی دارای یک جریان الکتریکی پایین نشان می دهند. اتلاف انرژی در صورتی رخ می دهد

که گرما خیلی کمتر از مواد پلی الکترولیت متداول باشد. مفاهیم «کشش حلال شارژ تزریقی» و «توزیع شارژ نامتقارن شارژ تزریقی» به عنوان یک مکانیسم ممکن از تغییر شکل عظیم مطرح شده است. از این مفاهیم میتوان برای پلیمرهای متداول غیریونی گوناگون استفاده کرد. مؤلف قویاً‌انتظار دارد که مفاهیم حوزه محرک را تا حد ماهیچه مصنوعی گسترش دهد و در آینده در تولید میکروماشین ها یا نانوماشین ها مشارکت داشته باشد.