Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroaktiven Elastomerwandler, der mindestens zwei flächige Elektrodenkörper, die mindestens eine erste Schicht aus mindestens einem thermoplastischen Polymer, wobei mindestens eine Fläche dieser mindestens einen ersten Schicht Strukturierungen aufweist, so- wie mindestens ein flächiges Dielektrikum, das zwischen jeweils zwei flächigen

Elektrodenkörpern angeordnet ist, umfasst. Zudem betrifft die vorliegende Er findung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandler, bei welchem unter anderem die mindestens eine erste Schicht aus dem mindestens einen thermoplastischen Polymer strukturiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt kontinuierlich durch geführt. Ferner betrifft die die vorliegende Erfindung die Verwendung von elektroaktiven Elastomeraktoren und/oder elektroaktiven Elastomerstapelak toren sowie flächige Elektrodenkörper. Aus der EP2630674 Bl ist ein elektroaktiver Elastomerwandler mit wenigstens einer elektroaktiven Elastomerschicht, die eine Ober- und Unterseite auf weist, sowie einem mit der Oberseite und einem mit der Unterseite zumin dest bereichsweise flächenverbundenen, elektrisch leitfähigen Elektrodenkör per bekannt. Die Verfahren zu deren Herstellung sind allerdings sehr aufwän dig, da sie teure und schwer handhabbare Halbzeuge (einzelne, strukturierte Metallfolien mit sehr geringer Dicke) verwenden. Für eine wirtschaftliche Fer tigung ist insbesondere ein kontinuierlicher Fertigungsprozess erstrebens wert, der Rollenmaterial verwendet.

Bisher wurden DEA-/DES-Komponenten (DEA: dielektrische ElastomerAkto- ren, DES: dielektrische Elasto-merSensoren) manuell aufgebaut, was nur für kleine Stückzahlen rentabel und hinsichtlich der Fertigungsgenauigkeit und - qualität begrenzt ist.

Die Elektroden wurden bisher als Einzelteile im Ätzverfahren oder im Electro- forming-Verfahren hergestellt.

Ausgehend hiervon war es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen elektroaktiven Elastomerwandler bereitzustellen, der weniger aufwendig her zustellen ist als beispielsweise strukturierte Metallelektroden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines elektroaktiven Elastomerwandlers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, hinsichtlich eines Verfahrens zur Her stellung dieser elektroaktiven Elastomerwandler mit den Merkmalen des Pa tentanspruchs 12, hinsichtlich der Verwendung von elektroaktiven Elastomer aktoren und/oder elektroaktiven Elastomerstapelaktoren hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 23 sowie hinsichtlich eines flächigen Elektrodenkörpers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 24 gelöst. Dabei stellen die jeweilig abhängigen Pa tentansprüche vorteilhafte Weiterbildungen dar.

Erfindungsgemäß wird somit ein elektroaktiver Elastomerwandler bereitge stellt, umfassend a) mindestens zwei flächige Elektrodenkörper, umfassend mindestens eine erste Schicht aus mindestens einem thermoplastischen Polymer, wobei mindestens eine Fläche der mindestens einen ersten Schicht Strukturierungen, bei denen es sich um Ausnehmungen und/oder Ver tiefungen handelt, wobei zumindest ein Teil der Ausnehmungen und/oder Vertiefungen einen geschlossenen Rand innerhalb der min destens einen Fläche aufweisen, aufweist, wobei eine elektrische Leit fähigkeit des Elektrodenkörpers bereitgestellt wird durch mindestens eine zweite Schicht, umfassend oder bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Material, wobei zwischen einer der struk turierten Fläche abgewandten Fläche der mindestens einen ersten Schicht und der mindestens einen zweiten Schicht ein Flächenverbund besteht, und/oder eine zumindest bereichsweise Beschichtung der mindestens ei nen ersten Schicht mit einem elektrisch leitfähigen Material, wobei die zumindest bereichsweise Beschichtung auf die mindestens eine Fläche, die die Strukturierungen aufweist, aufgebracht ist, und/oder mindestens ein Additiv, umfassend oder bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Material, das in das mindestens eine thermoplas tische Polymer eingebracht ist, und/oder das mindestens eine thermoplastische Polymer aufweisend eine intrinsische elektrische Leitfähigkeit; sowie b) mindestens ein flächiges Dielektrikum, umfassend oder bestehend aus mindestens einer ersten Elastomerschicht, das zwischen jeweils zwei flächigen Elektrodenkörpern angeordnet ist, wobei zumindest bereichsweise ein unmittelbarer oder mittelbarer Flächen verbund zwischen den zwei flächigen Elektrodenkörpern und der mindestens einen ersten Elastomerschicht besteht, wobei für den Fall, dass es sich bei den Strukturierungen um Vertiefungen handelt, mindestens ein flächiger Elektro denkörper mit seiner strukturierten Fläche unmittelbar oder mittelbar mit der Elastomerschicht verbunden ist, wobei im Bereich der Strukturierung kein Flächenverbund zwischen dem mindestens einen flächigen Elektrodenkörper und dem mindestens einen flächigen Dielektrikum besteht.

Anstatt strukturierter Metallelektroden, wie aus dem Stand der Technik be kannt, die aufwändig herzustellen sind, werden gemäß der vorliegenden Erfin dung strukturierte Elektroden basierend auf Kunststoff realisiert, die bevor zugt eine im Vergleich zum dielektrischen Elastomermaterial hohe Steifigkeit aufweisen. Die globale Leitfähigkeit des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers kann gegebenenfalls über innen liegende metallische Be reiche erzielt werden. Alternativ kann ebenso eine strukturierte Schicht (bei spielsweise aus Kunststoff oder Glasfaser) lokal metallisiert und damit leitfä hig ausgestaltet werden.

Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomer wandlers zeichnet sich dadurch aus, dass BO bis 70 %, bevorzugt 40 bis 60 %, besonders bevorzugt 45 bis 55 %, der mindestens einen Fläche der mindes tens einen ersten Schicht, die Strukturierungen aufweist, strukturiert sind.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass für den Fall, dass es sich bei den Strukturierungen um Vertiefungen handelt, die Tiefe der Vertiefungen (t) 80 % bis 30 %, bevorzugt 70 % bis 40 %, der Schichtdicke der mindestens ei nen ersten Elastomerschicht beträgt, und/oder für den Fall, dass es sich bei den Strukturierungen um Ausnehmungen han delt, die Schichtdicke (h) der mindestens einen ersten Schicht 80 % bis 30 %, bevorzugt 70 % bis 40 %, der Schichtdicke (h) der mindestens einen ersten Elastomerschicht beträgt; und/oder für den Fall, dass es sich bei den Strukturierungen um Vertiefungen handelt, die Vertiefungen eine Tiefe (t) von t = h*x aufweisen, wobei für den für den Fall, dass der flächige Elektrodenkörper die mindestens eine zweite Schicht nicht umfasst, x im Bereich von 0,01 bis 0,4 oder für den Fall, dass der flächige Elektrodenkörper die mindestens eine zweite Schicht umfasst, x im Bereich von 0,01 bis 1 liegt.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausnehmungen und/o der Vertiefungen einen maximalen Durchmesser (d) im Bereich von 500 bis 5 miti, bevorzugt im Bereich von 250 bis 10 miti, besonders bevorzugt im Be reich von 100 bis 20 miti, aufweisen.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine erste Schicht eine Schichtdicke (h) im Bereich von 5 bis 500 miti, bevorzugt im Be reich von 10 bis 100 miti, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 50 miti, aufweist.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass die Leitfähigkeit der min destens zwei flächigen Elektrodenkörpern durch die mindestens eine zweite Schicht bereitgestellt wird, die mindestens zwei flächigen Elektrodenkörper je weils mindestens eine weitere erste Schicht umfassen, wobei zwischen der mindestens einen ersten Schicht und der mindestens einen weiteren ersten Schicht die mindestens eine zweite Schicht angeordnet ist, wobei zwischen diesen Schichten ein Flächenverbund besteht, wobei die der mindestens ei nen zweiten Schicht abgewandte Fläche der mindestens einen weiteren ers ten Schicht ebenfalls Strukturierungen , bei denen es sich um Ausnehmungen und/oder Vertiefungen handelt, wobei zumindest ein Teil der Ausnehmungen und/oder Vertiefungen einen geschlossenen Rand innerhalb der mindestens einen Fläche aufweisen, aufweist, wobei die mindestens eine weitere erste Schicht eine Schichtdicke (h) im Bereich von 5 bis 500 miti, bevorzugt im Be reich von 10 bis 100 miti, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 50 miti, aufweist.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine erste Elastomerschicht eine Schichtdicke (e) der im Bereich von 5 bis 500 miti, be vorzugt im Bereich von 10 bis 250 miti, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 100 miti, aufweist.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine flä chige Dielektrikum mindestens eine weitere erste Elastomerschicht sowie mindestens eine Metallfolie oder metallisierte Schicht umfasst, wobei zwi schen der mindestens einen ersten Elastomerschicht und der mindestens ei nen weiteren ersten Elastomerschicht die mindestens eine Metallfolie oder metallisierte Schicht angeordnet ist, wobei zwischen den Elastomerschichten und sowie der mindestens einen Metallfolie oder metallisierten Schicht ein Flächenverbund besteht, wobei die mindestens eine erste Elastomerschicht eine Schichtdicke aufweist, die der Schichtdicke der mindestens einen ersten Elastomerschicht identisch ist.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine ther moplastische Polymer für den Fall, dass dieses keine intrinsische elektrische Leitfähigkeit aufweist, ausgewählt ist aus Gruppe bestehend aus Polyamid, PP, PS, Polyester, wie zum Beispiel PET, PPAT, PLA, oder Mischungen hiervon; oder für den Fall, dass dieses eine intrinsische elektrische Leitfähigkeit aufweist, ausgewählt ist aus Gruppe bestehend aus Polypyrrol, Polythiophen, Polyanilin oder Mischungen hiervon. Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material bevorzugt ein Metall, eine Legierung oder einen metallischen Werk stoff, besonders bevorzugt Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Stahl, Nickel oder Mischungen hiervon umfasst oder daraus besteht.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen elektroaktiven Elastomerwandlers zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine erste Elastomerschicht sowie die mindestens eine weitere erste Elastomerschicht mindestens einen Kunststoff umfassen oder daraus bestehen, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylischen Elastomeren; Silikonen, be vorzugt Polydimethylsiloxan; Polyurethanen; Naturkautschuk; Polymergelen und Mischungen hiervon.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass zwischen Elastomer- und Elektroden schichten ein Pulver/Puder (z.B. auf Talkumbasis) zur Verbesserung der Gleiteigenschaften eingebracht ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von elektroaktiven Elastomerwandlern nach einem der vorangegangenen Ansprü che, bei welchem c) mindestens zwei flächige Elektrodenkörper, umfassend oder beste hend aus der mindestens einen ersten Schicht bereitgestellt werden; d) zumindest eine Fläche der mindestens einen ersten Schicht durch ein Verfahren strukturiert wird, wobei Vertiefungen und/oder Ausneh mungen zumindest bereichsweise in die Fläche der mindestens einen ersten Schicht als Strukturierungen eingebracht werden, wobei zumin dest ein Teil der Ausnehmungen und/oder Vertiefungen in solcher Weise eingebracht werden, dass diese nach der Strukturierung einen geschlossenen Rand innerhalb des Randes der mindestens einen Flä che aufweisen; e) mindestens ein flächiges Dielektrikum, umfassend oder bestehend aus mindestens einer ersten Elastomerschicht, zwischen jeweils zwei flä- chigen Elektrodenkörpern angeordnet wird und dabei zumindest be reichsweise ein unmittelbarer oder mittelbarer Flächenverbund zwi schen den zwei flächigen Elektrodenkörpern und der mindestens einen ersten Elastomerschicht realisiert wird, wobei für den Fall, dass es sich bei den Strukturierungen um Vertiefungen handelt, mindestens ein flächiger Elektrodenkörper mit seiner strukturierten Fläche unmittelbar oder mittelbar mit der Elastomerschicht verbunden wird, wobei im Bereich der Strukturierung kein Flächenverbund zwischen dem min destens einen flächigen Elektrodenkörper und dem mindestens einem flächi gen Dielektrikum realisiert wird.

Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass Verfahrensschritt b) kontinuierlich durchgeführt wird.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass die Strukturierung gemäß Verfahrensschritt b) mit tels eines Umformverfahrens, bei welchem mindestens ein Formwerkzeug, das bevorzugt antagonistische Strukturierungen gegenüber den in Verfahrens schritt b) erzeugten Strukturierungen aufweist, mit der mindestens einer ers ten Schicht in Kontakt gebracht wird.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass es sich bei dem Umformverfahren um ein Walzver fahren oder Heißpressen handelt.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass der flächige Elektrodenkörper zusätzlich zu der mindestens einen ersten Schicht die mindestens eine zweite Schicht umfasst, die mindestens eine erste Schicht mit der mindestens einen zweiten Schicht in einen Flächenverbund gebracht wird, wobei die der mindestens einen zweiten Schicht abgewandte Fläche der mindestens einen ersten Schicht gemäß Ver fahrensschritt b) strukturiert wird.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich- net sich dadurch aus, dass der Flächenverbund aus der mindestens einen ers ten Schicht und der mindestens einen zweiten Schicht durch ein Beschich tungsverfahren, bevorzugt durch ein Sprühverfahren unter Verwendung einer Lösung oder Schmelze des mindestens einen thermoplastischen Polymers, bei welchem die Lösung oder Schmelze auf die mindestens eine zweite Schicht aufgesprüht wird, realisiert wird.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass für den Fall, dass die mindestens zwei flächigen Elektrodenkörper jeweils mindestens eine weitere erste Schicht umfassen, zwischen der mindestens einen ersten Schicht und der mindestens einen wei teren ersten Schicht die mindestens eine zweite Schicht angeordnet wird, wo bei zwischen diesen Schichten ein Flächenverbund, der bevorzugt durch ein Beschichtungsverfahren, besonders bevorzugt durch ein Sprühverfahren un ter Verwendung einer Lösung oder Schmelze des mindestens einen thermo plastischen Polymers, bei welchem die Lösung oder Schmelze auf einer Fläche der mindestens einen zweiten Schicht zur Herstellung der mindestens einen ersten Schicht und auf der dieser Fläche gegenüberliegenden Fläche zur Her stellung der mindestens einen weiteren ersten Schicht aufgesprüht wird, reali siert wird.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass die der mindestens einen zweiten Schicht abge wandten Fläche der mindestens einen weiteren ersten Schicht gemäß Verfah rensschritt b) strukturiert wird, wobei die Strukturierung der mindestens ei nen ersten Schicht sowie die Strukturierung der mindestens einen weiteren ersten Schicht bevorzugt zeitgleich erfolgt.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass das mindestens eine flächige Dielektrikum mindes tens eine weitere erste Elastomerschicht sowie mindestens eine Metallfolie oder metallisierte Schicht umfasst, wobei zwischen der mindestens einen ers ten Elastomerschicht und der mindestens einen weiteren ersten Elastomer schicht die mindestens eine Metallfolie oder metallisierte Schicht angeordnet wird, wobei zwischen den Elastomerschichten und sowie der mindestens ei nen Metallfolie oder metallisierten Schicht ein Flächenverbund realisiert wird.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material bevorzugt ein Me tall, eine Legierung oder ein metallischer Werkstoff, besonders bevorzugt Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Stahl, Nickel oder Mischungen hiervon um fasst oder daraus besteht.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeich net sich dadurch aus, dass die mindestens eine erste Elastomerschicht sowie die mindestens eine weitere erste Elastomerschicht mindestens einen Kunst stoff umfassen oder daraus bestehen, der ausgewählt ist aus der Gruppe be stehend aus Polyacrylischen Elastomeren; Silikonen, bevorzugt Polydimethyl- siloxan; Polyurethanen; Naturkautschuk; Polymergelen und Mischungen hier von.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung von elektroakti ven Elastomerwandlern hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren für integrierte Kraftsensorik für Elastomerkomponenten; Sensoren in Griffflä chen, bevorzugt in Werkzeugen, Sportgeräten, Tablets und Smartphones; ak tive Elastomerlager für Fahrzeuganwendungen sowie Flachlautsprecher.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen flächigen Elektrodenkörper, umfassend mindestens eine erste Schicht aus mindestens einem thermoplas tischen Polymer, wobei mindestens eine Fläche der mindestens einen ersten Schicht Strukturierungen, bei denen es sich um Ausnehmungen und/oder Ver tiefungen handelt, wobei zumindest ein Teil der Ausnehmungen und/oder Vertiefungen einen geschlossenen Rand innerhalb der mindestens einen Flä che aufweisen, aufweist, wobei eine elektrische Leitfähigkeit des Elektroden körpers durch mindestens eine zweite Schicht, umfassend oder bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Material, wobei zwischen einer der strukturierten Fläche abgewandten Fläche der mindestens einen ersten Schicht und der mindestens einen zweiten Schicht ein Flächenverbund besteht; und/oder eine zumindest bereichsweise Beschichtung der mindestens einen ers ten Schicht mit einem elektrisch leitfähigen Material, wobei die zumindest bereichsweise Beschichtung auf die mindestens eine Fläche, die die Struk turierungen aufweist, aufgebracht ist; und/oder mindestens ein Additiv, umfassend oder bestehend aus einem elektrisch leitfähigen Material, das in das mindestens eine thermoplasti sche Polymer eingebracht ist; und/oder das mindestens eine thermoplastische Polymer aufweisend eine intrin sische elektrische Leitfähigkeit bereitgestellt wird.

Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass BO bis 80 %, bevorzugt 40 bis 70 %, der mindestens ei nen Fläche der mindestens einen ersten Schicht, die Strukturierungen auf weist, strukturiert sind.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass es sich bei den Strukturierungen um Vertie fungen handelt, die Vertiefungen eine Tiefe (t) von t = h*x aufweisen, wobei für den für den Fall, dass der flächige Elektrodenkörper die mindestens eine zweite Schicht nicht umfasst, x im Bereich von 0,01 bis 0,4 oder für den Fall, dass der flächige Elektrodenkörper die mindestens eine zweite Schicht umfasst, x im Bereich von 0,01 bis 1 liegt.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausnehmungen und/oder Vertiefungen ei nen maximalen Durchmesser (d) im Bereich von 500 bis 5 miti, bevorzugt im Bereich von 250 bis 10 mih, besonders bevorzugt Bereich von 100 bis 20 mih, aufweisen.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine erste Schicht eine Schichtdicke (h) im Bereich von 5 bis 500 miti, bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 miti, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 50 miti, aufweist.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine thermoplastische Poly mer für den Fall, dass dieses keine intrinsische elektrische Leitfähigkeit auf weist, ausgewählt ist aus Gruppe bestehend aus Polyamid, PP, PS, Polyester, wie zum Beispiel PET, PPAT, PLA, oder Mischungen hiervon.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass das elektrisch leitfähige Material bevorzugt ein Metall, eine Legierung oder einen metallischen Werkstoff, besonders be vorzugt Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Stahl, Nickel oder Mischungen hier von umfasst oder daraus besteht.

Eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Elektrodenkörpers zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine thermoplastische Poly mer für den Fall, dass dieses eine intrinsische elektrische Leitfähigkeit auf weist, ausgewählt ist aus Gruppe bestehend aus Polypyrrol, Polythiophen, Po lyanilin oder Mischungen hiervon.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbei spiele anhand von Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung auf die darge stellten Beispiele zu beschränken.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Elastomerwandler bestehend aus zwei flächigen Elektrodenkörper, die jeweils aus einer Schicht eines thermoplasti schen Polymers 10a, 10b gebildet sind. Jede der Schichten weist dabei jeweils auf einer Seite Strukturierungen 12 auf. Ein Dielektrikum 20 ist zwischen den flächigen Elektrodenkörpern angeordnet. Die Strukturierungen der Schicht 11b sind dabei dem Dielektrikum 20 zugewandt. Figur 2 zeigt dabei ebenfalls einen Elastomerwandler mit zwei flächigen Elekt rodenkörper 10, die jeweils aus einer Schicht eines thermoplastischen Poly mers 10a, 10b gebildet sind. Jede der Schichten weist dabei jeweils beidseitig Strukturierungen 12 auf. Ein Dielektrikum 20 ist zwischen den flächigen Elekt rodenkörpern angeordnet. Hierbei sind dem Dielektrikum 20 folglich beide Elektrodenkörper mit ihren Strukturierungen zugewandt.

Figur S zeigt einen Elastomerwandler mit einem dem Elastomerwandler aus Figur 2 ähnlichen Aufbau, allerdings mit dem Unterschied, dass die Elektro denkörper 10 zusätzlich eine weitere Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material lSa, lSb aufweisen, wobei die weiteren Schichten lSa, lSb hierbei zwischen zwei Schichten aus dem thermoplastischen Polymer 11a, 11b ange ordnet sind.

Figur 4 zeigt einen Elastomerwandler, der ebenso wie der Elastomerwandler gemäß Figur S zwei identisch aufgebaute Elektrodenkörper aufweist. Das zwi schen den beiden Elektrodenkörpern ausgebildete Dielektrikum ist dabei ebenso schichtweise aufgebaut, mit einer ersten dielektrischen Schicht 21a, einer zweiten dielektrischen Schicht 21b. Zwischen den beiden dielektrischen Schichten ist eine leitfähige Schicht 22 vorgesehen, beispielsweise eine Me tallfolie bzw. eine metallisierte Schicht. Der Verbund aus den beiden dielektri schen Schichten 21a und 21b sowie der elektrisch leitfähigen Schicht 22 ergibt insgesamt das Dielektrikum 20. Der elektroaktive Elastomerwandler gemäß Fi gur 4 ist dabei iterativ ausgebildet und umfasst zwei Elektrodenkörper 10 so wie zwei Dielektrika 20.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektroaktiven Elastomer wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung. Der dargestellte Elastomer wandler verfügt dabei über drei Dielektrika 20, die jeweils einschichtig aufge baut sind. Beispielsweise kann hierfür eine Schicht 21 eines thermoplastischen Polymers vorgesehen sein. Zwischen jeweils zwei Dielektrika 20 ist jeweils ein Elektrodenkörper 10 eingebettet, der Strukturierungen 12 aufweist. Die Struk turierungen 12 sind im beispielhaften Fall des Elastomerwandlers gemäß Figur 5 auf beiden Seiten des Elektrodenkörpers ausgebildet. Der Elektrodenkörper ist dabei einschichtig 11 ausgebildet und aus einem intrinsisch leitfähigen thermoplastischen Kunststoff gebildet.

Figur 6 zeigt eine Abwandlung des in Figur 5 dargestellten Konzepts. Der bei spielhafte dargestellte elektroaktive Elastomerwandler verfügt über zwei Die lektrika 20, die jeweils als eine Schicht eines thermoplastischen Kunststoffs bzw. eines Elastomers ausgebildet sind. Zwischen den beiden Dielektrika 20 ist ein Elektrodenkörper 10 eingebettet, der einen Grundkörper aus einem ther moplastischen Kunststoff aufweist. Der Grundkörper ist dabei strukturiert und weist die Strukturierungen 12 auf. An seiner Oberfläche ist der Grundkörper beidseitig metallisiert, wodurch elektrisch leitfähige Schichten 11a, 11b ausge bildet werden.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektro aktiven Elastomerwandlers. Dieser Elastomerwandler kann modular aufge baut werden, in dem wie in Figur 7 dargestellte einzelne Fragmente I und II miteinander verbunden werden. Jedes Teil folgt mit I und II verfügt hierbei über einen dreischichtigen Aufbau. Jeweils oben dargestellt ist der strukturiert 12 ausgebildete Elektrodenkörper 10, der beispielsweise einschichtig 11 aus gebildet sein kann. Der Elektrodenkörper 10 kann dabei als Isolator (beispiels weise aus einem isolierenden thermoplastischen Kunststoff), aber auch leitfä hig (beispielsweise aus einem intrinsisch leitfähigen thermoplastischen Kunst stoff) ausgebildet sein. Unten anschließend an den Elektrodenkörper 10 ist eine Metallisierung 13 bzw. eine Metallfolie aufgebracht. Hieran schließt sich ein Dielektrikum 20 an, dessen beispielhafter Fall der Figur einschichtig 21 ausgebildet ist. Es kann sich hierbei beispielsweise um eine Elastomerfolie handeln.

Werden mehrere dieser Fragmente I und II übereinander gebracht und mitei nander verbunden, erhält man insgesamt den elektroaktiven Elastomerwand ler. Durch Stapeln dieser gleichartigen Schichtverbundelemente, d. h. der Fragmente I und II und wechselseitige Kontraktierung/Ansteuerung kann sehr einfach ein Stapelwandler aufgebaut werden.

Figur 8 zeigt dabei eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfah rens, wobei das Formwerkzeug 30, das Strukturierungen 31 aufweist, mit ei ner thermoplastischen Polymerschicht in Kontakt gebracht wird und dabei die Strukturierungen 12 eingepresst werden. Das Formwerkzeug kann dabei bei spielsweise als Kalanderwalze ausgebildet sein, mit der Vertiefungen in die Polymerschicht eingebracht werden. Figur 9 zeigt ein alternatives Verfahren, bei dem analog zur Figur 8 eine beid seitige Strukturierung einer Schicht 11 eines thermoplastischen Polymers ei nes Elektrodenkörpers erfolgt.

Figur 10 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein komplexer Elektrodenkörper 10 erzeugt werden kann. Beispielsweise wird eine Metallfolie 13 beidseitig mit einem Kunststoff beschichtet, indem der Kunststoff beispielsweise aufgesprüht wird. Der Schichtverbund wird an schließend in einem Walzverfahren strukturiert, wobei die Strukturierungen 12 entstehen. Die dafür notwendigen Kräfte sind deutlich geringer als die für die Strukturierung einer reinen Metallfolie. Alternativ kann die Metallfolie mit einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet werden und im Anschluss zum Beispiel mittels Heißpressen strukturiert werden.