高導電性・高伸縮性導電性高分子の開発とソフトアクチュエータへの応用

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04203
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 奥崎 秀典 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60273033)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 導電性高分子 / ソフトアクチュエータ / PEDOT/PSS

研究成果の概要

本研究では、重合温度を変化させてポリ（3,4-エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（4-スチレンスルホン酸）（PEDOT/PSS）水分散液を新たに合成した。また、PEDOT/PSSにポリグリセリン（PG）を添加することでPEDOT/PSS/PGフィルムを作製した。PEDOT/PSS/PGフィルムの電気伝導度は最高411 S/cmに達し、ポリウレタンにスプレー塗布することで、最高170%延伸可能なことがわかった。イオン液体／ポリウレタンゲルの両面にPEDOT/PSS/PG電極をスプレー塗布することで、100 Hzの周波数でも動作するマイクロアクチュエータの作製に成功した。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究開発の最大の特色は、高導電性と高伸縮性を合わせ持つ導電性高分子という、従来には無かった素材をソフトアクチュエータ電極として用いる点である。高導電性・高伸縮性導電性高分子の開発は、電子ペーパーやタッチパネル、有機太陽電池などフレキシブルで印刷可能な伸縮性有機エレクトロニクスにおいて重要である。一方、小型、軽量、柔軟で動作音が無いソフトアクチュエータは、マイクロポンプや能動カテーテル、ガイドワイヤなどの医療機器や、触覚センサ、パワーアシストスーツなど介護・福祉分野での応用が期待できる。