ACTUATORS USING DOUBLE-LAYER CHARGING OF HIGH SURFACE AREA MATERIALS

Actuators are described that operate as a result of double-layer charge injection in electrodes having very high gravimetric surgace areas and gravimetric capacitances. The actuator output of the actuators may be a mechanical displacement that can be used to accomplish mechanical work. As a result of the non-faradaic process and the actuator materials utilized, such as carbon nanotubes, the actuators have improved work capacity, power density, cycle life, and force generation capabilities. Other benefits include low voltage operation and high temperature performance. The actuators also convert a mechanical energy input to an electrical energy output. The actuators may be used to control either thermal, electrical or fluid transport or cause either the switching, phase shift, or attenuation of electromagnetic radiation. La présente invention concerne des actionneurs fonctionnant en raison d'injection de charges de couche double dans des électrodes possédant des surfaces et des capacités gravimétriques élevées. La sortie actionneuse des actionneurs peut consister en un déplacement mécanique pouvant être utilisé afin d'accomplir un travail mécanique. Il résulte du processus non faradique et des matériaux actionneurs utilisés, tels que des nanotubes de carbone, que les actionneurs présentent une capacité de travail, une densité d'énergie, une durée de vie et des ressources de production de force améliorée. D'autres avantages comprennent un fonctionnement avec une tension faible et performant à haute température. Les actionneurs convertissent aussi une entrée d'énergie mécanique en une sortie d'énergie électrique. Ils peuvent être utilisés afin de commander un transport thermique, électrique ou de fluide, ou provoquer la commutation, un décalage de phase, ou une atténuation de rayonnement électromagnétique.