Aktuatori su samo uređaji koji se koriste za pretvaranje energije u kretanje. Termički aktuator je vrsta neelektričnog motora koji sadrži komponente kao što su klip i materijal osjetljiv na toplinu sposoban proizvesti linearno gibanje kao odgovor na promjene temperature. Ovi se uređaji mogu koristiti za mnoge primjene; zrakoplovna, automobilska i poljoprivredna industrija naširoko koriste uređaje za termičke aktuatore.
Termalni aktuator jedan je od rijetkih uređaja koji ne zahtijevaju vanjski izvor energije za stvaranje pokreta. U sustavu toplinskog aktuatora, promjene temperature mogu se koristiti za obavljanje određenih zadataka kao što su otpuštanje zasuna, upravljanje prekidačima i otvaranje ili zatvaranje ventila. Ovi uređaji su vrlo osjetljivi i mogu se koristiti za aplikacije koje zahtijevaju aktiviranje čak i pri vrlo malim promjenama temperature.
Materijali osjetljivi na toplinu korišteni u termičkom aktuatoru reagiraju na fluktuacije temperature, uzrokujući pomicanje komponente klipa aktuatora. Ovi materijali su konstruirani da se šire kako temperatura raste, izbacujući klip iz aktuatora. Kada je toplinski aktuator izložen smanjenju temperature, materijali osjetljivi na toplinu unutar se skupljaju, omogućujući uvlačenje klipa uređaja.
Hod se odnosi na udaljenost koju klip putuje prema van od aktuatora. Mnogi uobičajeni termalni aktuatori imaju klipove koji se mogu protezati između 0.015 inča (0.381 milimetar) i 0.500 inča (12.7 milimetara). Većina toplinskih aktuatora napravljena je tako da reagira na temperature bilo gdje između 86 stupnjeva Fahrenheita (30 stupnjeva Celzija) i 572 stupnja Fahrenheita (300 stupnjeva Celzija).
Proizvođači proizvode toplinske aktuatore u širokom rasponu veličina i konfiguracija, što ih čini idealnim za mnoge različite primjene. Mnogi toplinski aktuatori dizajnirani su za uporabu u okruženjima pod tlakom ili vakuumu, plinu ili tekućini. Mogu se izraditi od izdržljivih, robusnih materijala kao što su mesing, aluminij ili nehrđajući čelik i imaju prilagođene konfiguracije za montažu. Toplinski aktuatori se lako obrađuju i mogu biti dizajnirani tako da imaju bilo koju vrstu navoja ili kraj ventila. Dobro konstruiran toplinski aktuator otporan je na udarce i vibracije.
U zrakoplovnoj industriji toplinski aktuatori se koriste u sigurnosnim zatvaračima, kontroli temperature goriva i sustavima za podmazivanje motora. Ovaj tip aktuatora se često koristi u poljoprivrednoj industriji u sustavima za navodnjavanje stoke za zaštitu od smrzavanja i u automatskim ventilacijskim sustavima staklenika. Automobilska industrija koristi termičke aktuatore u primjenama hladnjaka mjenjača, termostata i regulacije temperature ulja.