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기계적 움직임을 전기적 신호로 변환하거나 전기적 신호를 기계적 움직임으로 변환시키는 전기 기계 변환기(10)에 있어서,
기계적인 힘에 의해 초기 응력이 가해진 기저 구조물(12)과;
상기 기저 구조물(12)에 부착되는 전기작동 재료층(11)과;
상기 전기작동 재료층(11)이 구동될 수 있도록 하는 전극(11a)(11b);을 포함하여 이루어지고,
상기 기저 구조물(12)에 가해진 초기 응력을 제거하였을 때 상기 기저 구조물(12) 및 전기작동 재료층(11)이 변형되어 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 기계 변환기
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제1항에 있어서,
상기 기저 구조물(12) 및 전기작동 재료층(11)의 두께비()는 하기의 수식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 기계 변환기;
여기서, 상기 는 상기 기저 구조물(12)의 두께(tm)와 상기 전기작동 재료층(11)의 두께(tp) 사이의 비(tm/tp)이고, 상기 는 상기 기저 구조물(12)의 탄성계수(1/sm)와 상기 전기작동 재료층(11)의 탄성계수(1/sp) 사이의 비(sp/sm)를 의미한다
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제1항에 있어서,
상기 기저 구조물(12)은, 금속, 유리, 플라스틱, 복합재료, 세라믹, 압전재료 또는 형상기억합금 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 기계 변환기
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제1항에 있어서,
상기 전기작동 재료층(11)은, 압전 세라믹, 압전 필름, 압전 파이버, 전기작동 폴리머, 강유전체, 형상기억합금 또는 전왜재료 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 기계 변환기
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 전기 기계 변환기(10)를 제작하는 방법에 있어서,
장비를 이용하여 기계적인 힘으로 기저 구조물(12)에 응력을 가하는 단계;
전극(11a)(11b)을 포함한 전기작동 재료층(11)을 상기 기저 구조물(12)에 접착제로 부착하는 단계;
상기 접착제가 완전 경화될 때까지 대기하는 단계;
상기 전기작동 재료층(11)이 접착된 상기 기저 구조물(12)을 장비로부터 분리하여 전기 기계 변환기(10)를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기계 변환기 제작방법
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제7항에 있어서,
상기 전기 기계 변환기(10)가 완성된 후, 상기 전기작동 재료층(11)의 전극(11a)(11b)에 전기 신호를 입력하여 상기 전기 기계 변환기(10)를 변형시키거나 상기 기저 구조물(12)에 변형을 가하여 상기 전기작동 재료층(11)에서 발생하는 전기신호를 취득하여, 상기 전기 기계 변환기(10)의 작동 상태를 테스트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 기계 변환기 제작방법
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