2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly conductive and highly stretchable conductive polymer and its application to soft actuators
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16H04203
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
奥崎 秀典 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60273033)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 導電性高分子 / ソフトアクチュエータ / PEDOT/PSS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、イオン伝導性高分子としてイオン液体（IL）-ポリウレタン（PU）ゲルを用いた。様々なILをスクリーニングした結果、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（[EMI][TFSI]）がPUと最も高い相溶性を示すことがわかった。PUのペレットと [EMI][TFSI]をN,N-ジメチルアセトアミドに10 wt%の濃度で溶かし、ガラス基板上にキャストすることで、IL-PUゲルを作製した。IL-PUゲルの両面に、導電性高分子のPEDOT/PSS水分散液とポリグリセリン（PG）の混合液をスプレーすることで、IL-PU/PEDOT:PSS-PGからなるソフトアクチュエータを作製した。スプレー時間とともに膜厚が増加するため表面抵抗は急激に低下したが、電気伝導度は400～450 S/cmとほぼ一定であった。厚い電極はアクチュエータの屈曲変形を阻害するため、膜厚を1 μmとした。アクチュエータの形状をデザインし、CO2レーザー加工機を用いることで、一辺25～1000 μmのマイクロアクチュエータを作製した。電極部分をケルビンクリップで挟み、ポテンショスタットとファンクションジェネレータから電圧印加した時のゲル末端の変位を、レーザー変位計で測定した。長さ500 μm、幅200 μm、厚さ25 μmのマイクロアクチュエータに2 Vの電圧を印加すると7 mAのパルス電流が流れ、電圧変化に同期して屈曲変位を示すことがわかった。100 Hzの周波数でもでも屈曲応答を示すことから、高速応答可能なマイクロアクチュエータの作製に成功した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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