誘電エラストマアクチュエータの作動特性の改善のためのナノスケール材料科学

KOFOD G.; MC CARTHY D. N.; STOYANOV H.; KOLLOSCHE M.; RISSE S.; RAGUSCH H.; RYCHKOV D.; DANSACHMUELLER M.; WACHE R.

文献

J-GLOBAL ID：201002264123191730 整理番号：10A0731874

誘電エラストマアクチュエータの作動特性の改善のためのナノスケール材料科学

Materials science on the nano-scale for improvements in actuation properties of dielectric elastomer actuators

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資料名：
巻： 7642 ページ： 76420J.1-76420J.12 発行年： 2010年
JST資料番号： D0943A ISSN： 0277-786X CODEN： PSISDG 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

誘電エラストマアクチュエータ(DEA)への使用のため,エラストマ材料の誘電率を増すための諸方法について検討した。15nmと300nmの非導電性酸化金属粒子TiO₂合成物の研究から,ポリマ-粒子界面の重要性を観測した。ナノ粒子の使用によるこのポリマとの界面の最大化が,可能な最高誘電率の増加を得るのに重要であるが,この界面の制御もまた,他材料特性に有害になる可能性があるため重要である。この界面層の導電度は,誘電率を大きく増したが,材料の破壊強度を大きく低下した。表面活性剤を用いて,その導電度を下げることができたが,機械的特性の望ましくない変化を生じた。導電性粒子の使用に関する実験研究について述べた。旧来のパーコレーションに基づくシステムを意図する目的に使用できないかについて示した。誘電率の非常に大きな増加を観測したが,電気的破壊強度の同時低下により,DEAへの使用を全て効果的に除外した。他方法では,導電性ポリアニリン(PANI)ポリマを改質したソフトエラストマSEBSポリマの骨格に結合することにより,2.0%体積以下の導電性PANI量を有する材料の場合,電気的破壊強度と剛性を維持した,誘電率を大きく改善した分子合成材料を得た。この結果,直接測定から,DEAとして使用するためにこの材料を総合的に改善することを示した。絶縁性粒子と導電性粒子に基づく両方法により,特性と性能指数を向上した材料を得ることができた。

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ゴム・プラスチック材料 , ロボットの設計・製造・構造要素 , 高分子固体の物理的性質

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