O material dielétrico elástico (DE) sofre deformação induzida por electricidade sob a acção de um campo eléctrico externo, podendo converter energia eléctrica em energia mecânica, com amplas perspectivas de aplicação em áreas como actuadores flexíveis e robótica macia. No entanto, quando acionado em campos eléctricos elevados, o material DE apresenta riscos de ruptura eléctrica e combustão. Por isso, neste estudo, foi projectado e sintetizado um retardador de chama bio-based de fósforo-nitrogénio (DHBOP) a partir de um derivado de lignina, o qual foi utilizado como modificador de segmento rígido de poliuretano (PU) para preparar um material PU-DE retardante de chamas. Os resultados mostraram que a introdução da estrutura do retardador de chama rígido no segmento rígido do PU pode evitar o problema de endurecimento do material, com o módulo inicial do PU modificado sendo inferior a 0,5 MPa, cumprindo os requisitos de flexibilidade do material DE sob accionamento eléctrico. Em comparação com o material PU-DE não modificado retardador de chamas, quando a proporção da estrutura retardadora de chamas no segmento rígido do PU precursor excede 50%, é possível obter uma classificação UL-94 V-0; e quando o DHBOP está presente em todo o segmento rígido do PU precursor (100% DHBOP-PU), a liberação total de calor e a taxa máxima de liberação de calor foram reduzidas em 26% e 35%, respectivamente, a taxa de resíduo de carbono aumentou de 0,31% em peso para 9,99% em peso, e a massa da gota de fusão foi reduzida em até 62%. Sob acionamento sem pré-estiramento, o material DHBOP-PU a 50% pode alcançar uma deformação máxima de 63% a uma intensidade de campo elétrico de 52 MV/m. Esta modificação retardadora de chamas do material PU tem um significado importante para a segurança do acionamento DE, fornecendo um suporte material mais seguro para a interação homem-máquina no futuro.

Músculo Artificial; Material Dielétrico Elástico; Poliuretano; Retardador de Chamas; Acionamento Seguro