基于 PEDOT 的电活性伪三层模型
经典物理
2025-09-11 v1
摘要
电活性聚合物是一种可用于致动器、传感器或能量收集器的智能材料。我们聚焦于基于 PEDOT（一种半导体聚合物）的伪三层结构：其中心部分由两种交嵌聚合物组成，PEDOT 被沉积在两侧；整个片片被弯曲液体浸满。形成伪三层，两侧外层充当电极。当施加电场时，阳离子向负电极移动，导致其膨胀，而相对侧的体积减小；这导致薄片弯曲。相反，薄膜挠曲会在电极之间产生电位差。我们对该系统进行建模，并基于不可逆过程的热力学建立其本构关系；我们获得了Kelvin--Voigt应力-应变关系以及广义傅里叶定律和达西定律。我们在静态情况下对模型进行了验证：我们将其应用于受持续电位差支撑的单摆片在恒定温度下的情形。我们绘制了不同量的轮廓，并评估了尖端位移和阻塞力。我们的结果与文献中发布的实验数据一致。
引用
@article{arxiv.2509.08297,
title = {Modeling of an electro-active pseudo-trilayer based on PEDOT, a semi-conductor polymer},
author = {Mireille Tixier and J Pouget},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08297},
year = {2025}
}