イオン導電性高分子アクチュエータの機能を支配する表面・界面力学パラメータの解明

阐明控制离子导电聚合物执行器功能的表面和界面机械参数

• 批准号: 18760076
• 负责人: 大宮 正毅
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Keio University (2007)Tokyo Institute of Technology (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760076/
• 关键词: 高分子; 界面; アクチュエータ; き裂; ナノインデンテーション; パラジウム; イオン導電性高分子; 吸着力; 原子間力顕微鏡

イオン導電性高分子に電場をかけると,水和したカウンターイオンが陰極に移動し,陰極側が膨潤,陽極側が収縮することで湾曲が生じ,アクチュエータとしての機能を果たしている.しかしながら, MEMS (NEMS)などのマイクロ・ナノスケールにおけるアクチュエータやセンサとしての利用を考えた場合,マイクロ・ナノスケールにおけるアクチュエータの機能・特性を把握しておく必要がある.本研究では,イオン導電性高分子の表面・界面の力学的挙動の解明,イオン導電性高分子と電極金属薄膜との界面強度が及ぼすアクチュエータの変形特性への影響,表面・界面の力学・電磁場を考慮したマルチフィジックスモデルの構築とイオン導電性高分子アクチュエータの機能を支配する力学パラメータを解明することを目的として研究を行ってきた.本年度は,従来用いられている金電極の代わりに,安価で製造が可能なパラジウム(Pd)を用いて,無電解メッキ法によりイオン導電性高分子膜にパラジウム(Pd)を電極膜として成膜する方法を確立した.そして,NaOH水溶液中でのアクチュエータ特性の評価を行った.また,電極膜の界面付着強度を評価する方法として,ナノインデンテーションを用いた試験法を提案し,ビール試験との比較を行い,その妥当性について検証した.さらに,界面付着強度と電極膜の破損とは密接に関係があることから,本研究では,電極膜の信頼院を評価するために引張試験を行い,電極膜上に形成されるき裂のその場観察を行った.そして,界面付着強度とき裂形成との関係について明らかにした.

In the field of electrical polymers, there is a lot of energy consumption, water and electricity are very effective in moving the equipment, expanding the temperature, causing the loss of energy in the bay, and the mechanical properties of the equipment. In order to improve the performance of the equipment, the MEMS (NEMS) system was used to improve the mechanical properties of the machine. In this study, the mechanical properties of the surface interface of electronic polymers, the interfacial strength and the shape properties of metal films were studied. The mechanical properties of the surface interface, the magnetic field, the magnetic field, the surface interface, the surface interface, the magnetic field, the magnetic field, the surface interface, the surface interface, the magnetic field, the magnetic field, the surface interface, the magnetic field, the magnetic field, the surface interface, the magnetic field, the magnetic field, the surface interface, the magnetic field, the magnetic field. This year, in order to improve the performance of the metal computer system, the safety system may be used to improve the performance of the electronic polymer film (Pd). The method for the formation of thin films (Pd) is accurate. In NaOH aqueous solution, there is no difference in the properties of the solution. In terms of the strength of the interface, the strength of the method, the strength of the interface, the strength of the method, the strength of the interface, the strength of the interface In this study, the strength of the interface, the strength of the film, the strength of the film, the strength of the interface, the strength of the interface, the strength of the film, the strength of the The interface is not strong enough to form a crack in the interface.

项目成果

Nano-Indentation approach to interfacial strength evaluation

界面强度评估的纳米压痕方法

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Oka;S. Nakata;S. Tanaka;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;藤歩,田中覚,仲田晋,神谷淳;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;大宮正毅;Masaki OMIYA
• 通讯作者: Masaki OMIYA

高分子基材上に形成した導電性薄膜のき裂形成に及ぼす界面特性の影響

界面性质对聚合物基底上形成的导电薄膜裂纹形成的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: M. Oka;S. Nakata;S. Tanaka;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;藤歩,田中覚,仲田晋,神谷淳;長谷川恭子,仲田晋,田中覚;大宮正毅
• 通讯作者: 大宮正毅