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J-GLOBAL ID：201002267796282931   整理番号：10A0145233

複雑な変形が可能なイオン性高分子-金属の複合材料アクチュエータのモノリシック作製

Monolithic fabrication of ionic polymer-metal composite actuators capable of complex deformation

著者 (2件)： CHEN Zheng (Smart Microsystems Lab., Dep. of Electrical & Computer Engineering, Michigan State Univ., East Lansing, MI 48824, USA) ,  TAN Xiaobo (Smart Microsystems Lab., Dep. of Electrical & Computer Engineering, Michigan State Univ., East Lansing, MI 48824, USA)
資料名： Sensors and Actuators. A. Physical  (Sensors and Actuators. A. Physical)
巻： 157  号： 2  ページ： 246-257  発行年： 2010年02月 
JST資料番号： B0345C  ISSN： 0924-4247  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イオン性高分子-金属の複合材料(IPMC)は,ロボット工学およびバイオ医学の素子に有望で応用可能な柔軟作動材料である。しかしながら,従来のIPMCアクチュエータは曲げ運動のみしか生成できない。本稿では,複雑な変形が可能なIPMCアクチュエータの,モノリシックでバッチ製造のためのリソグラフィーベースの手法を示す。そのようなアクチュエータは,柔軟な受動領域によって機械的に連結される,多重で個別制御のIPMC領域から成る。パターン化したIPMCの作製における挑戦を克服するために,新しい2つの技法を導入した。すなわち,1)受動領域を薄く柔軟にするための反応イオン腐食作用を用いた選択的にNafion薄層化,2)イオン交換によるNafionの剛性および膨潤可能性の変調,である。イオン交換したNafionは,剛性においてほとんど300%の増加,そして,水とアセトン中の膨潤性において94%の減少を示す。それは,リソグラフィーおよび他の臨界の製造階段を促進する。提案した手法を用いて人工胸鰭のプロトタイプを作製し,曲げ,捩れ,およびカッピングを含む高度な変形モードを実証した。例えば,3V未満,0.3Hzの作動電圧で16ーのピークトゥーピーク撚り角度を達成し,作製した素子のロボットの魚応用における成功への見込みを示す。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *アクチュエータ ,  *ハイブリッド複合材料 ,  *半導体集積回路 ,  リソグラフィー ,  フッ素樹脂 ,  陽イオン交換樹脂 ,  イオン交換 ,  システム
準シソーラス用語： *イオン性高分子-金属複合材料 ,  *モノリシック集積回路 ,  リソグラフィー技術 ,  Nafion ,  柔軟系

分類 (2件)： ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (4件)： イオン性高分子 ,  複合材料 ,  アクチュエータ ,  作製