유전 탄성체(DE) 소재는 외부 전기장의 영향 아래 전기착동 변형이 일어날 수 있으며, 전기 에너지를 기계 에너지로 변환할 수 있어 유연 드라이브나 소프트 로봇 등의 분야에서 광활한 응용 전망을 가지고 있다. 그러나 DE 소재는 고전압 드라이브시 전기적 도전 과 발화 위험이 존재한다. 본 연구에서는 바이오 기반이며 인 화/질소 유형의 화재저항제(DHBOP) 원료로써 나무 리그닌 유도 벤잘알데히드를 설계 및 합성하였으며, 이것을 폴리우레탄(PU) 경단개 개질제로 사용하여 넌연 유형의 PU-DE 소재를 개질하였다. 결과는 PU 경단에서 강성 화재저항제 구조를 도입하면 재료의 경화 문제를 방지할 수 있음을 보여주었고, 개질된 PU의 초기 모듈은 0.5 MPa 미만으로, DE 소재의 전기장 드라이브시에 유연 요구를 충족시킨다. 50% 이상의 경단 세그먼트에서 화재저항제 구조를 함유하게 되면, 비개질적 PU-DE 소재와 비교하여 UL-94 V-0 등급을 얻을 수 있으며, 경단 세그먼트 전원에서 DHBOP가 모두 함유되어 있을 때(100% DHBOP-PU), 총 방출 열과 최대 열 방출 속도는 각각 최대 26% 및 35% 감소하며, 열 피해 분류 잔량 증가율은 개질이 되지 않은 PU-DE 소재의 0.31 wt%에서 9.99 wt%로 증가되었으며, 용제 질량이 최대 62% 줄어들었다. 사전 신장 드라이브체에 없어서 52 MV/m의 전기장 강도에서 50% DHBOP-PU 소재는 최대 면적 변형을 얻을 수 있으며, 이러한 저염소 개질 PU 소재는 DE 드라이브의 화재 방지에 중요하다. 미래의 인간-기계 상호 작용에 더 안전한 재료 지지를 제공할 것이다.

인공 근육; 유전 탄성체; 폴리우레탄; 화재 저항; 안전한 드라이브