按摩座椅通常具有多個機械部件，可能增加座椅的重量和體積，影響乘客的乘坐體驗。此外，這些部件成本高、耗能大，除了產(chǎn)生和損失熱量，在運行時還會持續(xù)發(fā)出噪音。這在純電動汽車和混合動力汽車中是一個缺陷，因為電驅動模式比較安靜，不像內(nèi)燃機可以發(fā)出噪音來掩蓋其他聲音。
（圖片來源：D?twyler）
據(jù)外媒報道，瑞士D?twyler公司致力于將電活性聚合物（EAP）應用到內(nèi)置按摩功能的汽車座椅上。以疊層致動器（stacked actuator）的形式使用電活性聚合物，幾乎可以實現(xiàn)無噪音的氣動系統(tǒng)。同時，該裝置比機械方案更節(jié)能，在電池連續(xù)使用時間方面對行駛里程幾乎沒有影響。
基本上來說，EAP通過彈性變形將電能轉化為靈敏而靈活的機械運動。D?twyler公司通過專利工藝，首次實現(xiàn)了疊層致動器的工業(yè)化生產(chǎn)。據(jù)介紹，受益于獨特的堆疊設計，這一技術解決方案可以取代傳統(tǒng)致動器技術，投入不同類型應用。
D?twyler首席執(zhí)行官Dirk Lambrecht表示：“在獨特的堆疊設計中，電活性聚合物是一項富有前景的技術，未來有望在汽車中實現(xiàn)多樣化的全新應用。”其他潛在應用包括電動汽車電池的熱管理、儀表板通風口驅動，以及人機界面的觸覺反饋和變形表面。具體示例包括顯示屏和方向盤上的觸覺反饋，或從平坦表面變形并在接近時變得活躍的控制元件。
新技術具有諸多優(yōu)勢，包括能耗低、機械部件少、重量和體積小、設計堅固耐用，以及通過傳感器和觸覺反饋功能提供無噪音操作等。目前，D?twyler致力于在其現(xiàn)有瑞士工廠內(nèi)建立高度自動化的生產(chǎn)線，并且已經(jīng)具備實驗室樣品，第一個工業(yè)原型計劃在2024年初交付。
將電能轉化為機械運動
疊層致動器由許多小型電容單元組成。每個電容單元由介電屏障之間的電極組成，其中介電屏障由柔軟而靈活的橡膠材料制成，具有高絕緣性能。向電極提供電壓后，電極板就開始向彼此移動，從而產(chǎn)生軸向運動。通過這種方式，電能可直接轉化為機械運動，可用于一系列應用，如通過閥門系統(tǒng)控制空氣流動。
在按摩座椅中，由疊層致動器驅動的氣動系統(tǒng)，可控制座椅墊子中進出的氣流。該系統(tǒng)通過管道與閥門系統(tǒng)連接。閥門系統(tǒng)具有閥箱和泵，可產(chǎn)生永久的空氣超壓。該系統(tǒng)可在精心計算的壓力下充滿空氣，通過閥塊確保每個墊子以一定的頻率充放氣，從而產(chǎn)生按摩效果?？偟膩碚f，該裝置重量輕、非機械、高效，而且無噪音。
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