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本研究では、可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)とフレキシブル電極とを積層させ、小型軽量でヒトとの親和性に特化した積層型ソフトアクチュエータの創製を目的として開発を行ってきた。フレキシブル電極の材料探索を実施した結果、PVCゲル溶液にカーボンパーティクルを分散させたCB含有PVCゲルシートを用いることで、従来使用していたCBグリースよりも収縮率が向上し、均一塗布の課題も解消することができた。これによりサンプル間のバラつきが減少し安定した特性のアクチュエータを得ることができた。また、ソフトアクチュエータの優れた加工性を生かし、従来アクチュエータ寸法の約1/300にまで小型化することに成功した。
最終年度では更なるアクチュエータの小型軽量化・特性の安定化及び均一化・量産化を目指し、電極の塗布方法にスクリーン印刷技術を導入した。その結果、フレキシブル電極厚は約50％薄くなり、ハンドリング回数が減ったためショート率の減少にも繋がった。また、課題の一つであったフレキシブル電極とリード線の配線方法に関しても印刷するという方法で解決することができた。これらの課題解決と、より緻密に電極を配置できるようになったことから、5 mm角の積層型ソフトアクチュエータをピッチ6 mmで配列させることが可能となった。これを利用して複数個のソフトアクチュエータから成る触覚ディスプレイの試作を行った。縦横2列に配置した積層型ソフトアクチュエータをそれぞれ収縮させたところ200V印加時に12～25μｍの変位が得られた。ヒトが弁別試験で感知できる凹凸高さは10μｍとされていることからも、PVCゲルアクチュエータを用いた触覚ディスプレイの実現は期待できる。
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