【特許】モータで出来ない動きが実現する、導電性布帛接合系の高分子アクチュエータ(人工筋肉)の紹介

本方法の高分子アクチュエータを使うと、モータによる可動機構と異なり、面変形、薄型、超軽量、無音などの特徴があります。作動電圧も1ボルト程度から可能です。従来のモータでは出来ない可動原理になります。

本特許は、導電性性布帛を接合することで、簡単に大面積な高分子アクチュエータを低コストで製造できる特許(特許第5079244号)です。以下ご説明いたします。

この方法で作成した高分子アクチュエータです。物差しの長さ(スケール)にご注目下さい。

複合材料 (特許第5079244号)

特許第5079244号.pdf

請求項1の通り、イオン伝導膜に導電性布帛を接合した複合材料ですが、これは高分子アクチュエータの極めて強力な製造方法になります。

【請求項1】

イオン伝導膜と該イオン伝導膜の両面に接合した電極とからなり、電極に電位差を与えることによりイオン伝導膜に変形を生じせしめる複合材料であって、前記電極が合成繊維からなる繊維布帛と金属とを複合化した導電性布帛で構成されていることを特徴とする、複合材料。

導電性布帛を接合するメリットは何か。この方法を使うことで、高分子アクチュエータが一段階で製造できます。そして、低コスト、大面積、軽量であるものが製造出来ます。

従来はアクチュエータの母体となる膜材に電極層を無電解めっきにより電極層を導入する方法でしたが、湿式プロセスでしかもめっき回数を繰り返す必要があり、また、金属層の重さの問題などがありました。

一段階で簡単に高分子アクチュエータが製造できます。

導電性布帛は伸縮性があり、基材の素材、金属の種類も選べます。

この方法で製造したアクチュエータです。物差しの長さ(スケール)にご注目下さい。

研究室で開発している高分子アクチュエータのパルス幅変調(PWM)による制御方法と組み合わせると便利です。

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庄司英一 (Eiichi Shoji, MONOZUKURI LAB)
人とロボットが共生する工学技術をめざして、先端マテリアル創造ものづくり研究室として福井大学で活動しています。日頃の研究活動から、開示できる情報を発信します。

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