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J-GLOBAL ID：201002270846227326   整理番号：10A0731867

全ぺージ点字ディスプレー用に適した小型電気活性ポリマアクチュエータの開発

The Development of Compact Electroactive Polymer Actuators Suitable for Use in Full Page Braille Displays

著者 (5件)： GORNY Lee J. (Pennsylvania State Univ., PA) ,  ZELLERS Brian C. (Strategic Polymer Sci., PA) ,  LIN Minren (Pennsylvania State Univ., PA) ,  LIU Sheng (Pennsylvania State Univ., PA) ,  ZHANG Qiming M. (Pennsylvania State Univ., PA)
資料名： Proceedings of SPIE  (Proceedings of SPIE)
巻： 7642  ページ： 76420B.1-76420B.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)

抄録/ポイント： 商用点字ディスプレーに現在使用中の圧電アクチュエータは,材料の比較的小さい歪みと脆弱性のため制限されている。5%P(VDF-CTFE)と混合した新電歪ポリマ組成ポリ(ビニリデンフルオリドクロロフルオロエチレン)(P(VDF-TrFE-CFE))テルポリマ(3元重合体)からなる新材料を開発した。新ロール-ツ-ロール方式ゾーン伸張素子設計に関する包括的研究により,その生産装置は高品質の伸張ポリマ膜を効率良く大量生産可能であることを示した。その装置により生産した膜は,約10~20%の均一性の厚さを有し,さらに膜を伸張するとともに均一性を増した。ロール-ツ-ロール伸張膜は,比較的幅広いプロファイル(試験用歪み試料の25.4mm幅の2倍)を有する回転式アクチュエータ設計への使用に適した,線形ゾーン引張り装置により生産した膜よりその幅に沿って均一であった。ロール-ツ-ロール膜の破壊電荷密度は,実験用ロール-ツ-ロール試料について観測した破壊電界に無関係に,線形伸張装置を用いた場合と同等であった。供給ローラによる境界条件のため,10xの高伸張比がアクチュエータ用に許容できることを示した。高伸張比の場合,膜は無伸張膜のネッキング(くびれ)により外側に引張られ,放物線状厚さ分布を生じた。この結果により,再配向伸張鎖の方向に沿って整列したアクチュエータの破壊,外側端部より中央に沿った非常に薄い膜と最終的にアクチュエータの性能低下を含む,数問題を生じる可能性がある。また,低伸張比は,高電荷密度下で効果的でないアクチュエータを生じたが,点字アクチュエータから予想されるように低電荷密度場下でも類似した振舞いをすることを示した。低伸張比補正のため,伸張方向へのポリマ鎖の配向を向上するようにアクチュエータを前調整可能である。新開発した混合電歪ポリマ組成材料は,正味のP(VDF-TrFE-CFE)と類似挙動を示したが,比較的高弾性率(1.2GPa)のため,取り扱いと処理がより簡単である。このため,新材料はアクチュエータ用に優れた材料である。最初のスプリング巻き型設計から,歪みの最適化に外部スプリング引張りシステムを用いた簡単化開放設計に修正した。30mm長回転式アクチュエータの応答は,100V/mmの低電荷密度でも~1mmの必要な変位を実現できるほど充分顕著であった。

シソーラス用語： *表示装置 ,  *点字 ,  *導電性高分子 ,  *アクチュエータ ,  触覚 ,  *電歪 ,  二次元 ,  高分子膜 ,  大量生産 ,  電荷分布 ,  密度 ,  弾性係数 ,  脂肪族塩素化合物 ,  脂肪族フッ素化合物 ,  オレフィン化合物 ,  フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体 ,  フロン
準シソーラス用語： VDF-TrFE ,  触覚ディスプレイ ,  点字ディスプレイ ,  電荷密度 ,  電気活性高分子

分類 (2件)： ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A) ,  表示機器  (NC06030Q)

物質索引 (1件)： クロロトリフルオロエチレン

タイトルに関連する用語 (5件)： 点字ディスプレー ,  電気活性 ,  ポリマ ,  アクチュエータ ,  開発