導電性高分子とイオン液体による超安定動作およびトレーニング効果を有

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21350103
• 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: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 金藤 敬一 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (70124766)
• 研究分担者: 高嶋 授 九州工業大学, 先端エコフィッティング技術研究開発センター, 准教授 (10226772) ; 永松 秀一 九州工業大学, 情報工学研究科, 助教 (70404093)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 導電性高分子 / ソフトアクチュエータ / 電解伸縮 / イオン液体 / 安定化

研究概要

導電性高分子の電解伸縮は、静寂で優れた伸縮特性を示すことからロボットなどの駆動装置への応用に注目されている。しかし、安定性に問題があり実用化に至っていない。ポリピロールをイオン液体中で駆動することにより長期安定化を達成し、その動作機構を明らかにした。また、ポリ(3, 4-エチレンジオキシチオフェン)は通常の食塩水でも長期に安定動作することを示した。更に、ポリアニリンは荷重下での電解伸縮は学習効果を示すことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Training and shape retention in conducting polymer artificial muscles (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tominaga, H. Hashimoto, W. Takashima, K. KanetoK. Tominaga, H. Hashimoto, W. Takashima, K. Kaneto
  • 雑誌名: SMART MATERIALS & STRUCTURES 巻: Vol.20, No.12 ページ: 124005(6page)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Creeping and Actuation of Polypyrrole in Ionic Liquid (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, T. Shinonome, K. Tominaga ; W. Takashima
  • 雑誌名: APANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 巻: Vol.50, No.9 ページ: 091601(5page)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusion-limited characteristics of mechanically induced currents in polypyrrole/ Au-membrane composites (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Takashima, S. Kawamura, K. Kaneto
  • 雑誌名: ELECTROCHIMICA ACTA 巻: Vol.56, No.12 ページ: 4603-4610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic Strain and Memory Effect in Electrochemomechanical Strain of Polypyrrole Films under High Tensile Stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sendai, H. Suematsu, K. Kaneto
  • 雑誌名: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 巻: Vol.48, No.5 ページ: 051506(4pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of pH effect on the electrochemical deformation in polyaniline film (2009)
  • 著者名/発表者名: W. Takashima, M. Nakashima, H. Hashimoto, K. Kaneto
  • 雑誌名: THIN SOLID FILMS 巻: Vol.518(2) ページ: 674-677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of electrochemomechanical strains in polypyrrole films using ionic liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Yamato, K. Tominaga, W. Takashima, K. Kaneto
  • 雑誌名: SYNTHETIC METALS 巻: Vol.159(9-10) ページ: 839-842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic strain and memory effect in conducting polymer soft actuators under high tensile stresses (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, T. Sendai
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 ICROS-SICE International Joint Conference, ICCAS-SICE ページ: 4743-4746
• [雑誌論文] Training effect of polyaniline soft actuators (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Hashimoto, K. Tominaga, K. Kaneto
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 ICROS-SICE International Joint Conference, ICCAS-SICE ページ: 4757-4760
• [学会発表] How to Improve Electrochemomechanical Strain in Conducting Polymers (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, K. Takayanagi, K. Tominaga, and W. Takashima
  • 学会等名: Electro active Polymer Actuators and Devices(EAPAD) 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 20120312-15
• [学会発表] Electronic Devices Based on Conducting Polymers (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto
  • 学会等名: Processing and Fabrication : the Ultimate Challenge for Functional Materials(招待講演) Australia
  • 発表場所: Wollongong
  • 年月日: 20120220-21
• [学会発表] Electrochemical Creep of Polypyrrole film in Ionic Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tominaga, W. Takashima, K. Kaneto
  • 学会等名: IJWBME 2011(招待講演)
  • 発表場所: EGRET HIMEJI兵庫県姫路市
  • 年月日: 20111207-10
• [学会発表] Electrochemical Strain and Creep in Polypyrrole Soft Actuators (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tominaga, M. Ishii, K. Hamai, and K. Kaneto
  • 学会等名: IDC-NICE 2011
  • 発表場所: 福岡県太宰府市九州国立博物館
  • 年月日: 20111019-22
• [学会発表] 導電性高分子アクチュエータのクリープ現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富永和生, 濱井克圭, 高嶋授, 金藤敬一
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会山形大学
  • 発表場所: 小白川キャンパス
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] ポリピロールとイオン液体を用いたソフトアクチュエータの動作特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 富永和生, 東雲輝之, 高嶋授, 金藤敬一
  • 学会等名: 第72回応用物理学学術講演会山形大学
  • 発表場所: 小白川キャンパス
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] Training effect and shape retention in polyaniline artificial muscles (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto
  • 学会等名: First International Conference on Electro-mechanically Active Polymer(EAP) Transducer & Artificial Muscles,(招待講演)
  • 発表場所: France, Pisa
  • 年月日: 20110608-09
• [学会発表] Electrochemical Actuation and Creeping of Porous Polypyrrole Film in Ionic Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tominaga, T. Sinonome, and K. Kaneto
  • 学会等名: 6th World Congress on Biomimetics, Artificial Muscles and Nano-Bio(招待講演)
  • 発表場所: France, Paris
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Shape Retention and Learning Effect in Artificial Muscles Based on Conducting Polymer (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, K. Tominaga
  • 学会等名: MRS 2010 Fall Meeting Boston
  • 年月日: 20101129-1203
• [学会発表] Learning and Shape Memory Effects in Conducting Polymer Artificial Muscles (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, M. Ishii, K. Tominaga, W. Takashima
  • 学会等名: IDC-NICE2010
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20101027-30
• [学会発表] Learning Effect of Artificial Muscles based on Electrochemomechanical Deformation in Conducting Polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto
  • 学会等名: The61th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry Nice
  • 発表場所: France
  • 年月日: 20100926-1001
• [学会発表] RHEOLOGY AND TRAINING OF CONDUCTING POLYMER ARTIFICIAL MUSCLES BY HIGH TENSILE STRESS (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, H. Hashimoto, T. Sendai
  • 学会等名: ICMFC-1 201
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20100711-15
• [学会発表] Training of Conducting Polymer Artificial Muscles (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, H. Hashimoto, W. Takashima
  • 学会等名: ICSM 2010 Kyoto
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20100704-09
• [学会発表] Training of artificial muscles based on conducting polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, H. Hashimoto
  • 学会等名: SPIE Smart Structure/ NDE
  • 発表場所: USA. San Diego
  • 年月日: 20100307-11
• [学会発表] Training of Conducting Polymer Artificial Muscles by High Tensile Stress (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, H. Hashimoto, T. Sendai
  • 学会等名: India-Japan Workshop on Biomolecular Electronics and Organic Nanotechnology for Environment Preservation
  • 発表場所: India New Delhi
  • 年月日: 20091217-20
• [学会発表] Anisotropic Strain and Training of Conducting Polymer Artificial Muscles under High Tensile Stress (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto, H. Hashimoto, K. Tominaga, T. Send, W. Takashima
  • 学会等名: MRS 2009 Fall Meeting
  • 発表場所: USA, Boston
  • 年月日: 20091130-1204
• [学会発表] Anisotropy Strain and Memory Effect in Electrochemomechanical Deformation of Conducting Polymers under High Uniaxial Tensile Stress (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kaneto
  • 学会等名: 5th International Symposium o Molecular Materials
  • 発表場所: Electronics, Photonics and Spintronics, France, Rennes
  • 年月日: 20091028-31
• [図書] 有機電子デバイスのための導電性高分子の物性と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金藤敬一
  • 出版者: (株)シーエムシー出版
• [図書] M. Iwamoto, Y. S-Kwon and T. Lee, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Kaneto
  • 総ページ数: 223-240
  • 出版者: Training and Fatigue of Conducting Polymer Artificial Muscles「Nanoscale Interface for Organic Electronics」Ed