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2021 年度 研究成果報告書

コンポジットとスーパーキャパシタによるソフトアクチュエータ高発生力化技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19H02094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
研究機関岐阜大学

研究代表者

佐々木 実  岐阜大学, 航空宇宙生産技術開発センター, 特任教授 (20183379)

研究分担者 新田 高洋  岐阜大学, 工学部, 准教授 (20402216)
内藤 圭史  岐阜大学, 工学部, 助教 (50759339)
玉川 浩久  岐阜大学, 工学部, 准教授 (60324282)
永井 学志  岐阜大学, 工学部, 准教授 (90334359)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードソフトアクチュエータ / 誘電エラストマーアクチュエータ / マイクロ・ナノコンポジット / スーパーキャパシタ / 高発生力化
研究成果の概要

チタン酸バリウム(BaTiO3)を充填しナノクレイ(NC)を添加した誘電エラストマー(ポリウレタン:PU)において,界面活性剤の添加がBaTiO3やNCの分散性,誘電率や絶縁破壊電場,DEA 性能に与える影響に関し調査した.チタン酸バリウム充填ポリウレタン(BaTiO3/PU)の8V/μmでのひずみは,界面活性剤添加系においてBaTiO3の複合によって無充填PUのそれよりも大きくなることが分かった.また,NCを添加したチタン酸バリウム充填ポリウレタン(BaTiO3/NC/PU)の絶縁破壊電場は,界面活性剤無添加系においてNCの添加によってBaTiO3/PU のそれよりも高くなることが分かった.

自由記述の分野

ソフトアクチュエータ

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,ソフトアクチュエータの一種である誘電エラストマーアクチュエータ(DEA)の実用化を阻む本質的問題点(低発生力)を解決することを目的に,「高剛性化」,「低起動電界化」,「高絶縁耐力化」に基づく入力電界範囲拡張を目指すものである.また、同時に機械的動特性と電気的特性も明らかにし、セルセンシング・アクチュエーションの可能性も明らかにした。これらの得られた知見は複合系DEA の現象理解を促進しうるものであり、センサーとアクチュエータ両方の機能をもった革新的なソフトアクチュエータとしての可能性を示した。

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公開日: 2023-01-30  

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