目的
アクチュエータに有用な導電性薄膜及び積層体並びにアクチュエータ素子及びその製造法を提供する。また、導電体である炭素材料を工夫して表面積、強度、構造体の構造制御を行うことにより、さらに応答性能の高いアクチュエータを提供する。
効果
空中作動で、より低電圧でしなやかに大きく動くアクチュエータが開発可能である。また、カーボンナノチューブとイオン液体を用いた導電性薄膜は、電池分野における良いキャパシタとしても利用可能である。特に、カーボンナノチューブとしてアスペクト比が大きく、長さの長いカーボンナノチューブを使用した場合には、優れたアクチュエータ素子を得ることができる。
技術概要
アスペクト比が１０↑３以上、長さが５０μｍ以上のカーボンナノチューブ、イオン液体及びポリマーを含む高分子ゲルから構成される導電性薄膜である。図１（Ａ）は、アクチュエータ素子（３層構造）の構成の概略を示す図であり、図１（Ｂ）は、本発明のアクチュエータ素子（５層構造）の構成の概略を示す図である。図２はアクチュエータ素子の作動原理を示す図である。アクチュエータ素子としては、例えば、イオン伝導層１を、その両側から、カーボンナノチューブとイオン液体とポリマーを含む導電性薄膜層（導電性薄膜層）２で挟んだ３層構造のものが挙げられる（図１Ａ）。また、電極の表面伝導性を増すために、導電性薄膜層２、２の外側にさらに導電層３、３が形成された５層構造のアクチュエータ素子であってもよい（図１Ｂ）。このようなアクチュエータ素子の作動原理は、図２に示すように、イオン伝導層１の表面に相互に絶縁状態で形成された導電性薄膜層２、２に電位差がかかると、導電性薄膜層２、２内のカーボンナノチューブ相とイオン液体相の界面に電気二重層が形成され、それによる界面応力によって、導電性薄膜層２、２が伸縮するためである。
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開放特許情報
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