2008 Fiscal Year Annual Research Report
ねじり運動するソフトアクチュエータの最適化設計法とそのマイクロポンプへの応用
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20760116
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渕脇 正樹 Kyushu Institute of Technology, 大学院・情報工学研究院, 准教授 (60346864)
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| Keywords | ソフトアクチュエータ / 導電性高分子 / マイクロポンプ |
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| Research Abstract |
1. 開閉/収縮運動する導電性高分子ソフトアクチュエータを駆動源とするマイクロポンプを構築した. その流量は約4-54[μ1/min]で調整可能であり, また, これまでに構築したマイクロポンプに比べて圧力が5倍程度大きくなった. さらには, 本マイクロポンプは水に比べて140倍の粘性のグリセリンでさえも水と同等の流量および圧力が得られる.
2. イオン半径の大きいTBATFSIを支持電解質およびドーパントに用いることにより, ソフトアクチュエータの変形量とその発生力が大きくなることにより, 流量は約4-80[μ1/min]へと拡大し, また, 最大圧力ヘッドも5.0kPaまで上昇した.
3. 導電性高分子・ポリピロールにより収縮/ねじり運動するチューブ状ソフトアクチュエータを作製した. バイモルフ構造に1.0[mm]間隔のスリットを施したチューブ状ソフトアクチュエータは, 各々のスリットが, 屈曲運動することにより, チューブ全体の収縮運動を実現している. その断面は約86%の収縮運動を行う. さらには, これらのソフトアクチュエータを駆動源とした流体輸送システムを構築し, 14.4[μ1/min]の振動体積を得ることが可能となった.
4. バイモルフ構造のソフトアクチュエータを作製する際には, TBA系を支持電解質とするソフトアクチュエータを先に電解重合した後に, PPSやDBSを指示電解質とするソフトアクチュエータを電解重合することにより安定的に作成可能である. また, その中でも, TBATFSIとDBSを指示電解質とするソフトアクチュエータを組み合わせてバイモルフ構造とした場合に最も大きな変形量が得られた.
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