静電気力を利用したフレキシブル・アクチュエータの開発

利用静电力开发柔性致动器

• 批准号: 08750308
• 负责人: 香川 博之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750308/
• 关键词: アクチュエータ; 静電気; フレキシブル

本研究では、真正粘菌のモジホコリカビ(Physarum Polycephalum)の変形体の運動をバイオミメティクス的に参考にし、柔軟性をもつ新しい原理の静電気力を利用したアクチュエータを開発することを目的に研究を行い、主に以下の成果が得られた。なお、外膜としては、ポリビニルあるいはナイロン膜をガラス表面に薄くコーティングし、乾燥後に剥がしとって得られる2種類の膜を用意した。1.得られた外膜に静電気力により収縮運動を起こさせるために、金蒸着膜、アルミ箔、および直径数十μmの銅線の3通りの電極を高分子外膜表面に作成した。これらを用いて電圧を実際に与えたところ、本研究では銅線を用いた場合がもっとも収縮が大きくなった。2.銅線を電極に用いた外膜を束ね内部に水を閉じ込めて、直径5〜10mm程度のチューブ状アクチュエータを作成した。これらの電極に周期的な電圧変化を与えたところ、電圧変化対応した振動を発生させることができた。内部が水のままでは形状を維持するのが困難であったが、内部を水の変わりに寒天で満たしたところ改善されることがわかった。3.寒天内部に直径1mm程度の種々形状をした穴を開け、アクチュエータに収縮運動をさせたところ、ポンプのように水を移動させることができた。しかし、この現象を起こすための条件については、現段階ではまだはっきりしていない。また、加える電圧が高すぎると水の電気分解などが起こるという問題点も明らかになった。

This study was conducted with the aim of developing an actuator that utilizes the electrostatic force of the elastic slime mold (Physarum Polycephalum), using biomimetic reference to the movement of the deformed body of the elastic slime mold, and was mainly obtained: As the outer film, two types of films were prepared, which were obtained by thinly coating a polyvinyl or nylon film onto the glass surface and then peeling off after drying. 1。为了使所获得的外膜因静电作用而收缩，在聚合物外膜的表面上制备了三种不同的电极：金膜片，铝箔和铜线，直径为几十μm。当实际使用这些电压时，当使用铜线时，收缩是本研究中最大的。 2。用铜线作为电极捆绑到内部捕获水的外膜，形成一个直径约为5至10 mm的管状致动器。当这些电极经过周期性变化时，会响应电压变化而产生振动。当内部留在水中时，很难保持其形状，但是发现内部充满了琼脂，而不是水并得到改善。 3。当琼脂内钻各种形状的孔，直径约为1毫米，而执行器被降级为收缩时，水像泵一样能够移动。但是，在此阶段尚不清楚引起这种现象的条件。还已经揭示了如果施加的电压太高，水的电解和其他因素发生。