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J-GLOBAL ID：201902282067004145   整理番号：19A2304214

水およびイオン液体駆動イオン交換高分子金属複合材料アクチュエータのための強化内部チャネルを有する親水性ポリ(フッ化ビニリデン)膜【JST・京大機械翻訳】

Hydrophilic Poly(vinylidene Fluoride) Film with Enhanced Inner Channels for Both Water- and Ionic Liquid-Driven Ion-Exchange Polymer Metal Composite Actuators

著者 (7件)： Guo Dongjie (State Laboratory of Surface & Interface, Zhengzhou University of Light Industry, China) ,  Han Yubing (State Laboratory of Surface & Interface, Zhengzhou University of Light Industry, China) ,  Huang Jianjian (State Laboratory of Surface & Interface, Zhengzhou University of Light Industry, China) ,  Meng Erchao (State Laboratory of Surface & Interface, Zhengzhou University of Light Industry, China) ,  Ma Li (State Laboratory of Surface & Interface, Zhengzhou University of Light Industry, China) ,  Zhang Hao (College of Mechanical and Electrical Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, China) ,  Ding Yonghui (Department of Mechanical Engineering, University of Colorado, Colorado, United States)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 11  号： 2  ページ： 2386-2397  発行年： 2019年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
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： 本研究は,高性能で費用対効果の高いイオン交換高分子金属複合材料(IPMC)アクチュエータのための内部チャネルを強化した親水性ポリ(フッ化ビニリデン)(PVDF)電解質膜を作製するための新規で容易な戦略を提示した。得られたPVDF複合膜は,階層的ミクロ/ナノスケール構造から成り,直径約20μmの明確な高分子粒子と直径約390nmの非常に微細な粒子から成り,IPMCのイオン移動を容易にする三次元相互接続,階層的内部チャネルを生成した。興味あることに,電解質マトリックス膜は15.8%の高い多孔性を有し,44.2%の高い水取り込みと38.1%のイオン液体(IL,[EMIm][BF_4])取込をもたらし,極性ポリビニルピロリドンの導入により水駆動とIL駆動IPMCアクチュエータの両方を作った。従来のPVDF/ILベースIPMCと比較して,水駆動およびIL駆動PVDFベースIPMCの両方は,高いイオン移動速度を示し,その結果,作動周波数を効果的に改善し,作動力および変位の著しく高いレベルを生成した。特に,力出力は13.4および3.0倍増加し,変位出力は2.2および1.9倍増加した。同一の電解質マトリックスを用いて,水駆動IPMCはより強い電気機械的性能を示し,高レベルの力と出力を持つIPMCアクチュエータを作るのに役立ち,一方,IL駆動IPMCはより安定な電気機械性能を示し,空気中で長寿命IPMCアクチュエータを作るのに役立つ。このように,得られたIPMCは,柔軟なアクチュエータまたは低コストでの変位/振動センサのための調整可能な電気機械的性能を有する人工筋肉の設計において有望である。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電気機械 ,  電解質 ,  *複合材料 ,  *イオン交換 ,  *高分子 ,  *チャネル ,  三次元 ,  ポリビニルピロリドン ,  *金属 ,  *ポリフッ化ビニリデン ,  イオン輸送 ,  複合膜 ,  *アクチュエータ
準シソーラス用語： ナノスケール ,  イオン性高分子-金属複合材料 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： イオン交換高分子金属複合材料(IPMC) ,  電気機械的応答 ,  ポリふっ化ビニリデン(PVDF) ,  ポリビニルピロリドン(PVP) ,  イオン液体(IL) ,  内部チャネル

分類 (3件)： ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A) ,  高分子固体のその他の性質  (CG02025L) ,  高分子固体の物理的性質  (CG02024U)

タイトルに関連する用語 (10件)： 水 ,  イオン液体 ,  イオン交換 ,  高分子 ,  複合材料 ,  アクチュエータ ,  強化 ,  チャネル ,  親水性 ,  フッ化ビニリデン