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イオン導電性高分子アクチュエータにおける疲労損傷メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24760084
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

大宮 正毅  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (30302938)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードアクチュエータ / 高分子 / 金属 / 薄膜 / 疲労 / イオン / 損傷 / 変形 / パラジウム / 電解質膜
研究成果の概要

イオン導電性高分子アクチュエータとは,イオン導電性高分子の両面に電極を接合したものであり,水溶液中で電極間に電圧を印加すると高分子内部の水和した陽イオンが陰極側へ移動することにより屈曲運動を示す.このアクチュエータは,軽量で柔軟,湿潤な環境下で駆動可能,小型化が可能といった特徴を持つが,長期使用時の機能の保証について十分に検討されてはいない.そこで,本研究ではイオン導電性高分子アクチュエータにおける電極金属および高分子電解質膜の疲労特性に着目し,それらの疲労損傷メカニズムを明らかにし,さらに電気的特性との関係を調査することで,長期使用時のアクチュエータの応答劣化機構を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Mechanical and electrochemical properties of IPMC actuator with palladium electrodes in acid and alkaline solutions2013

    • 著者名/発表者名
      Wataru Aoyagi, Masaki Omiya
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: 22 号: 5 ページ: 055028-055028

    • DOI

      10.1088/0964-1726/22/5/055028

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformation behaviors of ionic-polymer-metal composite actuator with palladium electrodes for various solvents, temperatures, and frequencies2012

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kobayashi, Masaki Omiya
    • 雑誌名

      Smartmaterials and Structures

      巻: 21 号: 10 ページ: 105031-105031

    • DOI

      10.1088/0964-1726/21/10/105031

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of electrode deformation by chemical reaction on IPMC actuator2014

    • 著者名/発表者名
      A. Takagi, M. Omiya
    • 学会等名
      Asian Conference on Mechanics of Functional Materials and Structures
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Deformation behavior of ionic polymer metal composite actuator in several pH solutions2013

    • 著者名/発表者名
      Masaki Omiya, Wataru Aoyagi
    • 学会等名
      2013 Smart Structures/NDE
    • 発表場所
      SanDiego, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Characteristics of Ionic Polymer Metal Composite Actuator in several pH solutions2012

    • 著者名/発表者名
      Wataru Aoyagi, Masaki Omiya
    • 学会等名
      ISEM-ACEM-SEM-7thISEM'12
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 大宮研究室ホームページ

    • URL

      http://www.oomiya.mech.keio.ac.jp

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 慶應義塾大学理工学部機械工学科大宮研究室 研究プロジェクト

    • URL

      http://www.oomiya.mech.keio.ac.jp

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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