2013 Fiscal Year Annual Research Report
単位構造の超薄型化による高性能ＰＶＣゲルアクチュエータの開発
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25289058
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
橋本 稔 信州大学, 総合工学系研究科, 教授 (60156297)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ① 人工筋肉 / ② アクチュエータ / ③ 高分子ゲル |
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| Research Abstract |
高性能PVCゲルアクチュエータを創製する技術を確立するために，平成25年度は（１）導電性ナノファイバーを用いた不織布ゲルの製作と（２）MEMS技術による凹凸表面形状を有する超薄型電極の製作を行った．それぞれの具体的内容は次の通りである．
（１）エレクトロスピニング法によるナノファイバー不織布の製作
PVCゲルの溶液をエレクトロスピニング法により，ナノファイバー膜にして微細空隙を含む不織布を作製した．印加電圧，ニードルと基盤電極間の距離，ニードルの押し出し速度などを変更して，不織布となる条件を見出した．その上で，PVCゲル不織布アクチュエータを作製し，特性の評価を行った．PVCゲル不織布アクチュエータは印加電圧の増大とともに，変位量，収縮率，回復応力が増加する特性を持つことが分かった．不織布アクチュエータは不織布の厚さが45µmの時に収縮率，回復応力の比較的特性が良いことが分かった．
（２）MEMSにより凹凸形状を有する超薄型陽極の製作
凹凸表面形状を有した電極をMEMS技術を用いて製作した．厚さを15μm～30μmの電極を作製することに成功した． MEMS装置を用いて行う必要があるが，本学では所有していないため，MEMSの加工，および微細加工評価を行うため，一般財団法人マイクロマシンセンターの研究支援を受けながら実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
エレクトロスピニング装置により，PVCゲルファイバー不織布を作製することに成功した．また，それを用いてアクチュエータを作製し，従来型のPVCゲルアクチュエータよりも大きな収縮率が得られることが分かった．MEMS技術により薄型電極を製作することができた．以上の成果は，当初の研究計画とほぼ同様であり，おおむね順調に進んでいるものと思われる．
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| Strategy for Future Research Activity |
H26年度はH25年度に作製したMEMS電極を用いてPVCゲルアクチュエータを構成し，その特性を評価する．また，エレクトロスピニングにより導電性不織布を作製する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
MEMS電極の製作に時間が係り，年度内に十分な種類のMEMS電極を製作ができなかったため，H26年度にMEMS電極の製作を行うため．
H26年度の使用計画を次のように考えている．MEMS電極の製作費，ゲル材料購入費，電子部品購入費，レーザー変位計購入費である．
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Research Products
(4 results)
