2021 Fiscal Year Research-status Report
空中駆動する透明導電性高分子・ナノカーボンハイブリッドアクチュエータの研究
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17K05983
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
寺澤 直弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10357543)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高導電率、電気化学的に活性でドープ／脱ドープによる特性制御が可能という特徴がある、導電性高分子、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)・PSS(ポリスチレンスルホン酸)に注目し、透明性、優れた耐熱性と安定性を有する、空中で駆動可能な、主に酸化・還元型のPEDOT・PSSイオン液体ゲルアクチュエータを開発した。
具体的には、半透明で空中で駆動可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示す等の、優れたPEDOT・PSS/イオン液体/セルロースナノファイバーハイブリッドアクチュエータ（酸化・還元型及び電気二重層型）アクチュエータ素子を開発した。
さらに、上記のアクチュエータ素子の電気化学的評価を行うことにより、応答メカニズムを解明して、素子の高機能化の方針を示し、さらにアクチュエータ素子を総合的に検討し、指触ディスプレイ等のアクチュエータに適用可能な、素子を開発する設計指針を示せた。
また、誘電エラストマーや圧電アクチュエータが数kVの高電圧で駆動するのに対し、PEDOT・PSSイオン液体ゲルハイブリッドアクチュエータは100 分の1の低電圧で駆動する。それゆえ、イオン液体ゲルにすることにより、空気中で駆動する新規なEAP アクチュエータや人工筋肉として、センサー他、能動カテーテルやガイドワイヤー（医療）、指触ディスプレイ（福祉）、パワーアシストスーツ（介護）等への応用が見通せた。
その結果、投稿論文1報の掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アクチュエータ素子を総合的に検討し、指触ディスプレイ、パワーアシストスーツ等のアクチュエータに適用可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示すことができた。
また、該当の5年間で、投稿論文11報の掲載、学会発表8件（うち国際学会4件）及び国内特許の出願２件行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度なので、未消化のアクチュエータの機能評価に関する実験行う。また成果発表を行い、関連する研究者と議論を行う。
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| Causes of Carryover |
アクチュエータ素子を総合的に検討し、指触ディスプレイ、パワーアシストスーツ等のアクチュエータに適用可能な、応答速度に優れ、大きな曲げや発生力を示すことはできたが、アクチュエータの機能評価に関する実験が一部未消化である。このため、未使用額は未消化のアクチュエータの機能評価に関する実験と成果発表の経費にあてることとしたい。
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