Materiais eletrostrictivos Quando um campo elétrico é aplicado a um isolador de eletricidade, este isolador pode deformar-se ou alterar sua forma de algum modo. Esta propriedade do isolador elétrico é chamada de eletrostricção. Especificamente, o processo de eletrostricção é o acoplamento entre a tensão e o campo elétrico, ou entre a tensão e a polarização; este acoplamento ocorre apenas quando um campo elétrico é aplicado ao material. Materiais eletrostrictivos podem ser usados para construir atuadores, que são utilizados em circuitos de controle, onde uma pequena quantidade de força necessária pode ligar o circuito. Estes materiais também reagem aos campos elétricos muito rapidamente, o que faz com que estes materiais se tornem adequados para os circuitos de controle de alta velocidade.

A eletrostricção é uma propriedade que ocorre em certos materiais maus condutores de corrente elétrica. Quando um diferencial de tensão é aplicado aos materiais eletrostrictivos, estes materiais sofrem uma mudança temporária em sua forma. Eles mudam de forma devido à atração eletrostática de cargas livres nos eletrodos que são aplicados ao material eletrostrictivo.

Materiais eletrostrictivos são opostos aos materiais magnéticos, pois não invertem a direção da deformação se o campo elétrico é invertido. Ao contrário da magnetoestricção, que é de natureza linear, é necessário utilizar equações quadráticas para calcular as forças de trabalho na eletrostricção. Esta propriedade não-linear da eletrostricção permite que os materiais apresentem uma resposta reproduzível de tensão a campos elétricos, sem os prejuízos para a histerese – e o calor resultante – que os materiais magnéticos produzem.

Materiais de eletrostricção e pizoelétricos

Materiais de eletrostricção e pizoelétricos

Um atuador eletrostrictivo é feito de materiais polímeros. Cada polímero de eletrostricção tem exposições de forma diferente. Por exemplo, o silicone pode apresentar desempenho de tensão alta, quando comparado com outros polímeros eletrostrictivos.
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Um polímero que tem um desempenho de tensão elevada é mais adequado para um ambiente no qual a tensão mecânica pode ser um problema para um polímero com um desempenho de estirpe baixa. Outros polímeros, tais como o poliuretano, são capazes de produzir mais força sob as mesmas condições elétricas do que outros polímeros. Um tal polímero permite que mais da entrada de energia elétrica seja convertida em trabalho mecânico.

Materiais eletrostrictivos têm uma velocidade de resposta de alta – muitas vezes menos de 10 milissegundos – quando um campo elétrico é aplicado ao material. Materiais eletrostrictivos de resposta rápida podem ser usados em dispositivos mecânicos e eletromecânicos que requerem tempos de reposta de circuito ultra-rápidos, como instrumentos de precisão.