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人工筋肉材料の開発に関する研究

人造肌肉材料的开发研究

基本信息

批准号：
02205040
负责人：
奥居徳昌
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

直径約23μmのポリアクリロニトリル(PAN)繊維を220℃で酸化処理し、1規定NaOH溶液で加水分解して作成したPAN系ゲル繊維を、pHの異なる溶液に浸しその時の伸縮応答性を調べた。その結果pHを0から14に変化した場合の伸縮応答時間は約2秒と速いが、この伸縮応答特性において、pH変化幅を変えると、応答時間は著しく変化する。pH変化に対してゲル繊維が収縮応答する特性時間のpH変化幅依存性は、pH変化幅が小さくなる程、収縮応答性は悪くなる。しかし、pH変化幅が4以上になると収縮応答時間はほぼ一定値を示す傾向にある。即ち、pH変化幅が大きな領域では、ゲル繊維の収縮応答時間は主にゲル繊維の太さに依存するが、pH変化幅が小さな領域では、pH変化によるポテンシャルエネルギ-の差が大きく影響すると考えられる。ここで、ゲル繊維が浸漬されている溶液のpHを電気刺激により変化させることにより、ゲル繊維の伸縮応答性を調べた。白金電極存在下にゲル繊維をハイドロキノン/キノン水溶液中に浸漬し、約1.5Vの低電圧を印可すると、ゲル繊維は40%収縮した。電極の極性を逆にすると、ゲルはゆっくりと膨潤し、約12時間後で平行に達した。この溶媒の酸化還元系におけるゲル繊維の伸縮応答性は、酸・アルカリ溶液交換系におけるゲルの伸縮応答性に比べて、著しく遅い。これは、電気刺激で溶液のpHが変化する幅が狭いことに大きな原因があると考えられる。電気刺激などの外部刺激により、ゲル繊維が浸漬されている溶液のpHが大きく変化する電解質溶液を用いて、ゲル繊維が素早く伸縮応答する人工筋肉システムへ改良する必要がある。

The diameter of PAN is about 23μm, and the temperature of PAN is adjusted by acidification treatment at 220℃ and hydrolysis with NaOH solution at 1 ℃. The result is that when the pH changes from 0 to 14, the expansion response time is about 2 seconds, the expansion response characteristic is about 2 seconds, and the pH change amplitude is about 2 seconds. pH change amplitude dependence of pH change amplitude The pH value is above 4, and the response time is below a certain value. That is, pH change amplitude is large in the field, pH change amplitude is small in the field, pH change amplitude is large in the field, pH change amplitude is small in the field, pH change amplitude is large in the field, pH change amplitude is small in the field, pH change amplitude is large in the field, pH change is small in the field, pH change amplitude is small in the field, pH change amplitude is small in the field, pH change is large in The pH of the solution is electrically stimulated, and the elasticity of the solution is adjusted. In the presence of platinum electrode, the electrode must be immersed in a low voltage solution of about 1.5 V, and the electrode must be reduced by 40%. The polarity of the electrodes is reversed, and the swelling is reversed. After about 12 hours, the electrodes are parallel. The solvent is acidic and the solvent exchange system is acidic and the solvent exchange system is elastic. The pH of the solution changed due to electrical stimulation. Electrical stimulation and external stimulation, such as the use of electrolyte solutions, the pH of immersion solutions, and the need for artificial muscle system improvement.