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高分子アクチュエータ技術概要

 

高分子アクチュエータにはイオン伝導アクチュエータ(AC)と導電性高分子アクチュエータ(AC)の2種類があります。

高分子アクチュエータとは2V程度の電位を印加することで、 イオンを含む高分子が大きく伸縮する駆動デバイスです。

駆動変位にはバイメタルのように素子の横方向への変位と、 素子の長手方向へ伸縮する縦方向の変位があり、素子の構造 を変えることで任意に設計が可能となります。

また、変位スピード、発生力なども素子の構造設計で設定が可能です。 駆動変位の制御は電気的に行なえますが、精度を必要とする場合は センサー等によるフィードバック制御で精密な制御が可能です。

 イオン伝導AC導電性高分子AC
組成イオン交換樹脂に金の化学めっき層ポリピロール樹脂(導電性高分子)
性状柔軟性樹脂/金属複合材剛性の高い薄膜
形状・0.03〜5mm厚さの膜
(広さは任意)
・ロッド
・0.01〜0.1mmの膜
・薄膜ベルトの積層体
・細径金属コイル複合体及びその集合体
・蛇腹金属複合体及びその積層体
使用環境空気中、水中、極性有機溶媒中空気中、水中、極性有機溶媒中
入力1〜3V1〜2V
変位方向素子の横方向に変位素子の長手方向に伸縮
変位量素子の厚さにより異なる
0.2mm厚、20mm長さで先端部は3回転変位
最大40%
通常15%
変位速度素子の厚さにより異なる
0.2mm厚では5mm/秒
10%/秒
発生力素子の厚さにより異なる
0.5mm厚さ、5mm長さ先端部で5gの発生力
最大500kg/cm2
通常50kg/cm2
耐久性1Hz・1年で3000万回400万回 継続中
使用温度−20〜80℃−20〜80℃


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