高分子のゲル化挙動を利用したイオンゲルアクチュエータ材料の創製

利用聚合物凝胶行为创建离子凝胶致动器材料

• 批准号: 19016014
• 负责人: 小久保 尚
• 金额: $ 4.22万
• 依托单位: Yokohama National University
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19016014/
• 关键词: イオン液体; イオンゲル; イオン伝導体; 相分離構造; 炭素電極

イオン液体である1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルフォニウムアミド([C_2mim][NTf_2)に対して、ポリスチレン(PSt)は不溶、ポリメチルメタクリレート(PMMA)は可溶である。ABA型ブロック共重合体(PSt-PMMA-PSt)を合成し、[C_2mim][NTf_2]と混合することで「イオンゲル」を作製した。これはPSt部位が物理架橋点となり、PMMAがイオン液体と相溶するためゲルになる現象である。PStた位やPMMA部位の分子量を制御することで、イオンゲルの粘弾性やイオン伝導性を変化させることができ、イオンゲルアクチュエータの電解質膜として用いることが出来る。平成19年度は得られたゲルの基礎的性質の検討を行ったが、20年度はアクチュエータ材料への適用を中心に行った。従来のアクチュエータは活性炭などの炭素材料とイオン液体、そしてバインダー高分子を混合して電極を作製していたが、ABA型ブロック共重合体はバインダー高分子となり得なかった。そのため、電解質部分はABA型共重合体、電極部分はPVDFを用いてアクチュエータを作製した。本研究で作製したゲルは、従来のゲルと同等のイオン伝導度を示したが、アクチュエータの変位量は大幅に向上した。2種類の異なる高分子を融着性が悪いのにも関わらず、このような大きな変化を達成できたことは特筆すべき成果であると考えられる。またABA共重合体の分子量や組成を変化させることで、ゲルの性質を制御できることが明らかとなった。

In the case of liquid phase, 1--3- ABA-type complex (PSt-PMMA-PSt) is synthesized,[C_2mim][NTf_2] and mixed. The PSt site is a physical bridging point, and PMMA is a liquid phase. The molecular weight of the PMMA site is controlled by the viscosity and conductivity of the electrolyte membrane. In 2019, we got the basic information and the application center. In the future, carbon materials, liquids, polymers and mixtures of carbon and polymer materials will be produced. The electrolyte part is an ABA composite, and the electrode part is PVDF. This study shows that the amount of water in the soil is significantly higher than that in the soil. 2. Different kinds of polymers have different melting properties. The molecular weight and composition of ABA complexes are changed, and their properties are controlled.

项目成果

イオン液体とABA型ブロック共重合体からなる熱可塑性イオンゲルの創製と特性

离子液体和ABA型嵌段共聚物组成的热塑性离子凝胶的制备及性能

• 发表时间: 2008
• 作者: Hisashi Kokubo;Takeshi Ueki;Tomohiro Yasuda;Seung-Yul Lee;Daisuke Aoki;Yuuta Sano;Kazuyuki Niitsuma;Ayuko Yamaguchi;Shutaro Saito;Tomohiro Yasuda;Junwoo Park;Eriko Takashima;Eiji Nakazawa;Shin-ichiro Nakamura;Takeshi Hachida;Masayoshi Watanabe;Takashi Tamura;Kazuki Yoshida;Tomohiro Yasuda;Michihiro Kanno;Masayoshi Watanabe;青木大祐;佐野裕大;朴〓佑;石井孝和;羽山明嘉;中澤英司;中村真一郎;永塚智三;渡邉正義;小久保尚;上木岳士;安田友洋;今泉暁;山口鮎子;上野和英;Tomohiro Yasuda;Seung-Yul Lee;Masayoshi Watanabe;Masayoshi Watanabe;Kaoru Dokko;渡邉正義;田村崇;李承烈;吉田和生;菅野至紘;関志朗;井上大輔;Masayoshi Watanabe;Takeshi Ueki;Kazuyuki Niitsuma;Ayuko Yamagichi;Tomomi Nagatsuka;上木岳士;上木岳士;山口鮎子;佐野裕大;Masayoshi Watanabe;Seung-yul Lee;小久保尚;渡邉正義;安田友洋;田村崇;中村恵;石井孝和;吉田和生;菅野至紘;高嶋絵里子;八田剛志;渡邉正義;安田友洋;上野和英;小川 篤;吉田和生;小久保尚;小玉康一;渡邉正義;中村 恵;井上友幸;新妻和幸;古屋光教;山口鮎子;今泉 暁;上野和英;七島偉之;今泉 暁
• 通讯作者: 今泉 暁

Response and Driving Mechanism of an EAP Actuator based on an Ion-Gel Electrolyte

基于离子凝胶电解质的 EAP 执行器的响应和驱动机制

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Watanabe;K. Ueki;Masayoshi Watanabe;小久保尚;安田友洋;上木岳士;李承烈;稲葉彩;今泉暁;沖村有紀子;田村咲季;古屋光教;望月まゆ;青木大祐;新妻和幸;山口鮎子;佐野裕大;小川篤;吉田和生;Tomohiro Yasuda;Kaoru Dokko;Masayoshi Watanabe;Kazuhide Ueno;Masayoshi Watanabe;Masayoshi Watanabe;Masayoshi Watanabe;Kazuhide Ueno;Satoru Imaizumi;上野和英;上野和英;上野和英;Masayoshi Watanabe;Seung-yul Lee;Yukiko Okimura;Kaoru Dokko;小久保尚;小久保尚;安田友洋;上野和英;田村崇;稲葉彩;田村咲季;古屋光教;青木大祐;新妻和幸;山口鮎子;Masayoshi Watanabe;Kaoru Dokko;Tomohiro Yasuda;Seung-yul Lee;Satoru Imaizumi
• 通讯作者: Satoru Imaizumi

Electroactive Polymer Actuators Based on Ion-Gel Electrolyte

基于离子凝胶电解质的电活性聚合物致动器

• 发表时间: 2007
• 作者: 小山大介;武井裕之;中村健太郎;上羽貞行;Y. Kato
• 通讯作者: Y. Kato

New Electrochemical Actuators Based on Polymer Gels Containing Ionic Liquids

基于含有离子液体的聚合物凝胶的新型电化学驱动器

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Watanabe;Y. Kato;S. Imaizumi;H. Kokubo
• 通讯作者: H. Kokubo

Development of the Polymer Actuator Based on the Polymer Electrolyte Composed of Ionic liquids and ABA-type Triblock Copolymers

基于离子液体和ABA型三嵌段共聚物组成的聚合物电解质的聚合物驱动器的研制

• 发表时间: 2008
• 作者: 尹鍾晧;浅野誠一郎;大川陽一,川嶋健嗣;香川利春;S. Imaizumi
• 通讯作者: S. Imaizumi