Creation of Liquid Crystal Actuators Based on Nanostructured Ionic Liquids

基于纳米结构离子液体的液晶驱动器的创建

基本信息

  • 批准号:
    21H02021
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究の目的は、液晶とイオンの自己組織化を用いて、触覚デバイス等への応用を指向した高速変形と強靭さを両立した低電圧駆動のイオン伝導型高分子アクチュエータを構築することである。以下の新材料開発に成功した。1)リチウムイオン伝導性低分子液晶を用いるアクチュエータの開発:双性イオン基を有する棒状化合物とリチウム塩との複合化により、室温で10-3 S/cmの高リチウムイオン伝導性を示す層状スメクチック液晶電解質を開発した。2枚の導電性高分子フィルムの間にこの液晶電解質を挟んだシンプルなアクチュエータ素子を作製し、2 V電圧で30 Hz高速振動を達成した。2)低分子液晶/高分子コンポジットアクチュエータの構築:双性イオン基を有する棒状化合物と非プロトン性イオン液体との自己組織化により、三次元イオン伝導が可能なカラムナー液晶材料が得られた。この液晶電解質とポリビニルアルコールを複合化することにより、伸縮性を有するカラム構造を保持した革新的な高分子エラストマーを構築した。導電性高分子電極と液晶/高分子コンポジットエラストマーからなる三層構造のアクチュエータは、2 V電圧を印加することで高速振動(0.1秒で1 mm振幅)を示すことを明らかにした。さらに、鏡面アルミ蒸着フィルムとアクチュエータを積層することにより、光制御用フレキシブル鏡を世界に先駆けて構築した。3)三次元伝導パスを有する光架橋液晶高分子アクチュエータの構築と触覚素子・ソフトロボット応用:光架橋性イオン液晶の設計により、高効率な三次元イオン伝導が可能な革新的フィルム電解質を開発した。これにより、超低電圧0.2 Vで駆動し、形状記憶機能を有する省エネルギー性アクチュエータの構築に成功した。電圧による精密な出力制御が可能な微小ピンセット、クラゲ運動を模倣したソフトロボット、プロトタイプの触覚素子を作製した。
The purpose of this study is to construct conductive polymers with high speed, high toughness, low voltage and high conductivity for the self-organization of liquid crystals, touch screens, etc. The following new materials were successfully developed. 1) The development of low molecular liquid crystal with high conductivity at room temperature of 10-3 S/cm: the development of rod-like compounds with double conductivity at room temperature. The liquid crystal electrolyte between the two conductive polymers is controlled by a high voltage of 2 V and a high speed vibration of 30 Hz. 2) Construction of low molecular liquid crystal/polymer crystal: bisexual rod-like compounds, non-crystalline liquids, self-organization, three-dimensional conduction, and possible liquid crystal materials. The liquid crystal electrolyte has a structure that is innovative. Conductive polymer electrode: liquid crystal/polymer three-layer structure: high speed vibration (0.1 second, 1 mm amplitude) The first step in the construction of the optical system is to build a mirror. 3) Three-dimensional conductivity: the development of photo-bridging liquid crystal polymer, photo-bridging liquid crystal polymer, photo-bridging liquid crystal, photo-bridging liquid crystal polymer, photo- The ultra-low voltage of 0.2 V and the shape memory function have been successfully constructed. The precision of the voltage control is possible to control the micro-motor, micro-motor and micro-motor.

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
液晶電解質膜、並びにアクチュエータ、圧電素子及び応力センサ
液晶电解质膜、致动器、压电元件及应力传感器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
高分子・バイオ材料研究センター内の分子メカトロニクスグループホームページ
高分子与生物材料研究中心分子机电一体化组主页
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Low-Voltage-Driven Actuators Using Photo-Cross-Linked Ionic Columnar Liquid-Crystalline Polymer Films
  • DOI:
    10.1021/acsmaterialslett.1c00565
  • 发表时间:
    2021-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.4
  • 作者:
    Chen Wu;Wenjing Meng;Masafumi Yoshio
  • 通讯作者:
    Chen Wu;Wenjing Meng;Masafumi Yoshio
イオン伝導パスを有する電気駆動液晶アクチュエータ
具有离子传导路径的电驱动液晶致动器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉尾正史
  • 通讯作者:
    吉尾正史
Electroactive soft actuators based on liquid-crystalline polymer composite membranes composed of phosphate esters, lithium salts, polyvinyl chloride, and poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)
基于磷酸酯、锂盐、聚氯乙烯和聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物的液晶聚合物复合膜的电活性软执行器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chengyang Liu;Masafumi Yoshio
  • 通讯作者:
    Masafumi Yoshio
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

吉尾 正史其他文献

アミノ酸イオン液体を溶媒としたリオトロピック液晶の構築
以氨基酸离子液体为溶剂构建溶致液晶
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    一川尚広;藤村佳苗;吉尾 正史;加藤隆史;大野弘幸
  • 通讯作者:
    大野弘幸
異方的リチウムイオン伝導場を目指したカラムナー液晶性大環状化合物の創製
针对各向异性锂离子传导场制备柱状液晶大环化合物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    冨田 恭平;河野 慎一郎;吉尾 正史;田中 健太郎
  • 通讯作者:
    田中 健太郎
液晶分子自己組織化によるイオンチャンネル材料の構築
液晶分子自组装构建离子通道材料
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    冨田 恭平;河野 慎一郎;吉尾 正史;田中 健太郎;吉尾正史;吉尾正史;Masafumi Yoshio;吉尾正史
  • 通讯作者:
    吉尾正史
Lithium Salt Complexes of Phosphate Ester-Based Liquid Crystals
磷酸酯基液晶的锂盐配合物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    冨田 恭平;河野 慎一郎;吉尾 正史;田中 健太郎;吉尾正史;吉尾正史;Masafumi Yoshio;吉尾正史;吉尾正史;吉尾正史;Masafumi Yoshio
  • 通讯作者:
    Masafumi Yoshio
液晶ナノ構造を有するリチウムイオン電池電解質の開発
液晶纳米结构锂离子电池电解液的研制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    小沼平;佐久田淳司;竹内基邦;細野英司;吉尾 正史;周豪慎;加藤 隆史
  • 通讯作者:
    加藤 隆史

吉尾 正史的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('吉尾 正史', 18)}}的其他基金

導電性分子ファイバーの開発と電場配向制御
导电分子纤维的开发和电场取向控制
  • 批准号:
    18750111
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
イオン性液体を有する液晶性有機/無機ハイブリッド高分子ナノ材料の開発
含离子液体的液晶有机/无机杂化聚合物纳米材料的开发
  • 批准号:
    15750177
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

相似国自然基金

基于可调谐液晶平面光学的多维成像机理及器件研究
  • 批准号:
    JCZRJQ202500113
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
多重仿生类骨质微环境特性的3D打印液 晶凝胶支架引导矿化和促成骨机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于液晶传感技术的微流控检测芯片及 其在外泌体诱导剂高通量筛选中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
液晶弹性体薄壁结构光-热响应下自驱动弹跳智能力学行为研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
受限环境下的液晶驱动自组装研究及应用探索
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
宽波段超反射高分子液晶膜的制备与性能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
自交联型液晶小分子给体设计合成、光伏性能及稳定性研究
  • 批准号:
    QN25F040005
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
内源手性二芳基乙烯多维度调控液晶螺旋结构
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于铁电液晶的动态可调谐柱矢量光束 复用器件研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于液晶电调的单片集成太赫兹宽带相 控阵天线研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Collaborative Research: Topological Defects and Dynamic Motion of Symmetry-breaking Tadpole Particles in Liquid Crystal Medium
合作研究:液晶介质中对称破缺蝌蚪粒子的拓扑缺陷与动态运动
  • 批准号:
    2344489
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Liquid Crystal-Templated Chemical Vapor Polymerization of Complex Nanofiber Networks
合作研究:复杂纳米纤维网络的液晶模板化学气相聚合
  • 批准号:
    2322900
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Standard Grant
液晶電気対流パターンによるレーザースペックル制御機構の理解と光学デバイス応用
了解利用液晶电对流模式的激光散斑控制机制和光学器件应用
  • 批准号:
    24K07599
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
半導体用放熱材への応用を考慮した高熱伝導性高分子液晶の創成と熱伝導機構の解明
考虑用作半导体散热材料的高导热聚合物液晶的创建和热传导机制的阐明
  • 批准号:
    24K08082
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
3次元トポロジカル欠陥が織りなすpassive/active液晶の時空間ダイナミクス:開拓と制御
3D拓扑缺陷编织的被动/主动液晶的时空动力学:开发和控制
  • 批准号:
    24K00593
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
分極維持タイプの強誘電性柱状液晶相を用いた分極シートの作製とナノ構造体の構築
使用保偏铁电柱状液晶相制造偏振片并构建纳米结构
  • 批准号:
    23K26727
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
蛍光色素のみで構築された光共振器の創製による液晶レーザーの連続発振
通过创建仅由荧光染料构成的光学腔来连续振荡液晶激光器
  • 批准号:
    24KJ1084
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
柔軟なアルキル鎖が決定づける層状液晶相の分子充填様式と物性の相関
柔性烷基链决定的层状液晶相分子堆积模式与物理性质的相关性
  • 批准号:
    24K08348
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
CAREER: Liquid Crystal-Templated Sequential Infiltration Synthesis of Hybrid Organic/Inorganic Materials with Multidimensional Chiral Structures
职业:具有多维手性结构的有机/无机杂化材料的液晶模板连续渗透合成
  • 批准号:
    2337740
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
電場で誘起される液晶の自発流れの成長機構の解明
阐明电场诱导液晶自发流动的生长机制
  • 批准号:
    23K22461
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了