JP2005223967A - Flexible actuator - Google Patents

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Kazuo Yokoyama
和夫 横山
Masaki Yamamoto
正樹 山本
Nozomi Matsukawa
望 松川
Mutsuaki Murakami
睦明 村上
Masayoshi Watanabe
正義 渡邉
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Kaneka Corp
Panasonic Holdings Corp
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Kaneka Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator drivable at high speed with low voltage as the power supply of a home robot in which the drive source itself is small, lightweight, flexible and safe, problem of lifetime incident to evaporation of solvent is solved, and high reliability is ensured by suppressing degradation of performance incident to electrolysis. <P>SOLUTION: The flexible actuator 3 employs expansion/contraction deformation incident to electric stimulus of polymer gel containing ionic liquid or a polymer itself. A pair of electrodes 2a and 2b are provided in contact with the polymer gel or the polymer 1, and one end thereof is clamped by holding members 5a and 5b provided on the inside of lead-out electrodes 4a and 4b before being applied with a drive voltage from a drive power supply 6. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、家庭用ロボット等に適用することができ、電気刺激により変形可能で、柔軟で軽量な柔軟アクチュエータに関するものである。   The present invention relates to a flexible actuator that can be applied to a home robot or the like, can be deformed by electrical stimulation, and is flexible and lightweight.

従来の産業用ロボットの関節駆動機構の駆動源としては、電磁モータ、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータなどが用いられている。これらの駆動源を用いた関節駆動機構は、金属主体で構成された電磁モータと減速機構を用いたもの、金属製の油空圧シリンダーを用いたものなど、それ自体硬く重い材質でできており、工場内の特定の場所で管理されて用いられている。   As a drive source for a joint drive mechanism of a conventional industrial robot, an electromagnetic motor, a hydraulic actuator, a pneumatic actuator, or the like is used. The joint drive mechanism using these drive sources is made of a hard and heavy material such as one using a metal-based electromagnetic motor and speed reduction mechanism, or one using a metal hydraulic / pneumatic cylinder. , Managed and used in a specific place in the factory.

これに対して、家庭やオフィス、病院などで家事支援や仕事支援、高齢者や障害者の介護支援などで人の間近で活躍することが期待されるロボットの駆動源は、駆動源自体が小型軽量かつ柔軟で、安全であることが求められている。   In contrast, robot drive sources that are expected to play an active role in households, offices, hospitals, etc. for housework support and work support, and nursing care support for the elderly and disabled, are small in size. Lightweight, flexible and safe.

このようなアクチュエータとして、上記空圧式アクチュエータの中でも柔軟性に富んだラバー製の空圧式アクチュエータがあるが、駆動のためにはコンプレッサや制御弁などの補機類が必要でシステム全体の軽量化に限りがある。   Among such pneumatic actuators, there is a flexible pneumatic pneumatic actuator, but auxiliary equipment such as compressors and control valves are required for driving, reducing the overall weight of the system. There is a limit.

これに対して、軽量で柔軟性に富んだ各種のポリマー材料を用いた人工筋肉アクチュエータが提案され、その実用化が切望されている。   On the other hand, artificial muscle actuators using various polymer materials that are lightweight and flexible are proposed, and their practical application is eagerly desired.

電気的刺激により動作するポリマーアクチュエータについては、SG.WaxらがSmart Structures And Materials 1999: Electroactive Polymer Actuators and Devices, Proc. SPIE,Vol.3669,pp.2−10,1999.にキーノート講演として解説している。毎年この分野の研究のコンファレンスが行われており、活発に研究が行われている。高分子ゲル、メタルコンポジットイオンポリマー、導電性ポリマー、誘電性エラストマーなどにおいて、電気的刺激により駆動するポリマーアクチュエータの研究がなされている。このうち高分子ゲルは、生体の筋肉に類似した、軽量で柔軟である性質を持つアクチュエータとして期待されてきた。   For polymer actuators that operate by electrical stimulation, see SG. Wax et al., Smart Structures And Materials 1999: Electroactive Polymer Actuators and Devices, Proc. SPIE, Vol. 3669, pp. 2-10, 1999. As a keynote lecture. Every year there is a conference on research in this field, and research is actively conducted. Research has been made on polymer actuators driven by electrical stimulation in polymer gels, metal composite ion polymers, conductive polymers, dielectric elastomers, and the like. Among these, the polymer gel has been expected as an actuator having a light and flexible property similar to a muscle of a living body.

従来提案されている高分子ゲルを用いたアクチュエータには、イオン性の高分子ゲルと非イオン性の高分子ゲルを用いたものがある。イオン性の高分子ゲルの例として、特許文献1には、電解質、即ちイオンを含む高分子に電位を印加することにより変形伸縮させる方法が開示されている。   Conventionally proposed actuators using polymer gels include those using ionic polymer gels and nonionic polymer gels. As an example of an ionic polymer gel, Patent Document 1 discloses a method of deforming and expanding by applying a potential to an electrolyte, that is, a polymer containing ions.

中でも含水状態あるいは適当な有機溶媒に膨潤した状態の高分子電解質に電位を印加することにより脱水又は脱溶媒する方法が開示されている。電位の印加による脱水又は脱溶媒により高分子電解質は重量減少と収縮変化を生じるが、これを元に戻すには、水又は溶媒に接触させ吸水又は溶媒を吸わせる必要がある。アクチュエータとしての制御のしやすさを考えると、電位の印加に対して可逆的に変化することが望ましい。また、このアクチュエータは、脱溶媒と膨潤に時間を要し、変形が遅い欠点がある。またこのアクチュエータは、原理的に水又は溶媒が必要であり、空気中で使用する場合には溶媒蒸発に伴う寿命の問題がある。   In particular, a method for dehydration or desolvation by applying a potential to a polymer electrolyte in a water-containing state or a state swollen in an appropriate organic solvent is disclosed. The polymer electrolyte undergoes weight loss and shrinkage change due to dehydration or desolvation by application of an electric potential, but in order to restore this, it is necessary to contact water or a solvent to absorb water or the solvent. Considering the ease of control as an actuator, it is desirable to change reversibly with the application of a potential. In addition, this actuator has the disadvantages that it takes time for solvent removal and swelling, and the deformation is slow. Also, this actuator requires water or a solvent in principle, and when used in the air, there is a problem of life due to solvent evaporation.

イオン性の高分子ゲルの別の例として、特許文献2に、イオン交換樹脂膜を駆動体とするアクチュエータ素子が開示されている。これはメタルコンポジットイオンポリマー(IPMC)によるアクチュエータであるが、これも広義の意味でイオン性の高分子ゲルを用いたアクチュエータである。このアクチュエータの駆動メカニズムは、電圧印加によりイオン交換樹脂膜の陽イオンが陰極側に移動し、このイオンに伴われて水分分子が膜内で移動するため、陽極側と陰極側で水分量に差ができ、電極間に挟まれた膜体が湾曲するとしている。動作可能な電圧印加範囲は、水の電気分解を起こさない1Vオーダの低い電圧に限られる。また、このアクチュエータは原理的に水分が必要であり、水中での応用や生体内での応用に適しているものの、空気中で使用する場合には水分蒸発に伴う寿命の問題がある。   As another example of the ionic polymer gel, Patent Document 2 discloses an actuator element using an ion exchange resin film as a driver. This is an actuator using a metal composite ion polymer (IPMC), which is also an actuator using an ionic polymer gel in a broad sense. The drive mechanism of this actuator is that the cation of the ion exchange resin membrane moves to the cathode side when voltage is applied, and moisture molecules move in the membrane accompanying this ion, so there is a difference in the amount of moisture between the anode side and the cathode side. The film body sandwiched between the electrodes is curved. The operable voltage application range is limited to a low voltage on the order of 1 V that does not cause water electrolysis. In addition, this actuator requires water in principle, and is suitable for application in water or in vivo, but when used in air, there is a problem of life due to water evaporation.

特許文献3には、非イオン性の誘電性溶媒を染みこませて膨潤させたゲル材料に電場を印加することにより、電荷注入に伴う溶媒牽引によりゲルを変形させる方法が開示されている。この駆動法は、ポリビニルアルコール/ジメチルスルホキシドゲルの実施例では、その駆動変形に、厚み1mm当たり約500Vを要し、相対的に高い駆動電圧を要する欠点がある。また、このアクチュエータは原理的に有機溶媒の存在が必要であり、上記同様、溶媒蒸発に伴う寿命の問題がある。   Patent Document 3 discloses a method of deforming a gel by solvent pulling accompanying charge injection by applying an electric field to a gel material that has been swollen with a nonionic dielectric solvent. This driving method is disadvantageous in that, in the embodiment of the polyvinyl alcohol / dimethyl sulfoxide gel, the driving deformation requires about 500 V per 1 mm in thickness and requires a relatively high driving voltage. Further, in principle, this actuator requires the presence of an organic solvent, and as described above, there is a problem of life due to solvent evaporation.

特開昭61−71683号公報JP-A-61-71683 特公平7−4075号公報Japanese Patent Publication No. 7-4075 特開2000−253682号公報JP 2000-253682 A

上記したように、柔軟で軽量である高分子ゲルを電気刺激アクチュエータとするものにおいては、溶媒の蒸発に伴う寿命の問題があった。また、イオン性溶媒を用いる高分子ゲルでは、分解電圧が低く電気分解に伴う性能劣化の問題や応答が遅い課題があった。また、非イオン性溶媒を用いる高分子ゲルでは、変形に要する駆動電圧が高い課題があった。   As described above, in the case of using a flexible and lightweight polymer gel as an electrical stimulation actuator, there is a problem of a lifetime due to evaporation of the solvent. In addition, the polymer gel using an ionic solvent has a problem that the decomposition voltage is low and the performance is deteriorated due to electrolysis and the response is slow. Moreover, the polymer gel using a nonionic solvent has a problem of high driving voltage required for deformation.

一方、溶媒の中で、上述したような従来の有機溶媒とは異なる諸物性を示すイオン性液体が最近注目されてきている。   On the other hand, ionic liquids having various physical properties different from those of the conventional organic solvents as described above have recently been attracting attention.

本発明者は、このイオン性液体の優れた特性に着眼し、これを含有した高分子ゲル又はイオン性液体構造を重合した高分子がアクチュエータとして機能するか検討を加え、アクチュエータとすることができることを見い出した。前述した従来例の文献などには、イオン性液体を含有する高分子ゲル又はイオン性液体構造を重合した高分子自体を変形させるアクチュエータは開示されていない。   The present inventor pays attention to the excellent characteristics of this ionic liquid, examines whether a polymer gel containing the ionic liquid or a polymer obtained by polymerizing an ionic liquid structure functions as an actuator, and can be used as an actuator. I found out. The literatures of the conventional examples described above do not disclose an actuator that deforms a polymer gel containing an ionic liquid or a polymer obtained by polymerizing an ionic liquid structure.

本発明は、これらの課題を解決し、信頼性に優れるとともに、軽量かつ柔軟で安全な、柔軟アクチュエータを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve these problems, and to provide a flexible actuator that is excellent in reliability, lightweight, flexible and safe.

本発明の柔軟アクチュエータは、高分子に電界を印加して膨脹収縮変形させる柔軟アクチュエータにおいて、上記高分子がイオン性液体を含有する高分子ゲル又は高分子とすることとし、このことにより上記目的が達成される。   The flexible actuator of the present invention is a flexible actuator that expands and contracts by applying an electric field to a polymer, and the polymer is a polymer gel or polymer containing an ionic liquid. Achieved.

さらに、本発明に係わる柔軟アクチュエータは、高分子に電界を印加して膨脹収縮変形させる柔軟アクチュエータにおいて、上記高分子が、上記イオン性液体を高分子化した高分子ゲル、又は、上記イオン性液体を構成するカチオン又はアニオン構造を重合した高分子とすることとし、このことにより上記目的が達成される。   Furthermore, the flexible actuator according to the present invention is a flexible actuator that expands and contracts by applying an electric field to a polymer. The polymer is a polymer gel obtained by polymerizing the ionic liquid, or the ionic liquid. In order to achieve the above-mentioned object, a polymer obtained by polymerizing the cation or anion structure constituting the compound is used.

さらに、本発明に係わる柔軟アクチュエータは、上記いずれかの構成において、上記電界を印加するための少なくとも1対の電極が上記イオン性液体を含有した上記高分子ゲル又は上記イオン性液体を構成するカチオン又はアニオン構造を重合した上記高分子に接して設けられ、上記電極の曲げ剛性が上記高分子ゲルの曲げ剛性より低いこととしてもよい。   Furthermore, in the flexible actuator according to the present invention, in any one of the configurations described above, the polymer gel in which at least one pair of electrodes for applying the electric field contains the ionic liquid or the cation constituting the ionic liquid. Or it is good also as the bending rigidity of the said electrode being lower than the bending rigidity of the said polymer gel, provided in contact with the said polymer which superposed | polymerized the anion structure.

本発明によれば、イオン性液体を含有した高分子ゲル又は高分子自体の電気刺激に伴う膨脹収縮変形を用いる、柔軟で軽量である高分子ゲル又は高分子を用いる電気刺激型アクチュエータとすることにより、家事支援ロボットなどの駆動源として、駆動源自体が小型軽量かつ柔軟で、安全であるアクチュエータとして使用することができて、溶媒の蒸発に伴う寿命の問題を解決し、電気分解に伴う性能劣化が少なく、高信頼性で、かつ高速、低電圧で駆動可能な新規アクチュエータを提供できるという顕著な効果がある。   According to the present invention, an electrically stimulated actuator using a flexible and lightweight polymer gel or polymer that uses expansion and contraction deformation associated with electrical stimulation of the polymer gel containing the ionic liquid or the polymer itself. As a driving source for housework support robots, etc., the driving source itself can be used as a small, lightweight, flexible, and safe actuator, solves the problem of life due to solvent evaporation, and performance accompanying electrolysis There is a remarkable effect that it is possible to provide a new actuator that is less deteriorated, highly reliable, and can be driven at high speed and at a low voltage.

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

本発明にかかる柔軟アクチュエータは、高分子に電界を印加して膨脹収縮変形させる柔軟アクチュエータにおいて、上記高分子がイオン性液体を含有する高分子ゲル又は高分子であることを特徴とするものである。   A flexible actuator according to the present invention is a flexible actuator in which an electric field is applied to a polymer to expand and contract, and the polymer is a polymer gel or polymer containing an ionic liquid. .

上記イオン性液体は、溶媒の中で、従来の有機溶媒とは異なる諸物性を示すものとして最近注目されてきている。ここで、イオン性液体とは、陽イオン(カチオン)と陰イオン(アニオン)よりなり、常温付近の使用温度域で液体である有機塩のことを指す。尚、イオン性液体は、常温溶融塩、イオン液体、イオン流体、イオン性オイルなどと呼ばれることがある。一般の有機溶媒は蒸気圧があるため揮発性であり燃焼性のものがほとんどであるのに対し、イオン性液体は蒸気圧が無視でき不揮発性であり優れた熱安定性を示す。また、化学的、電気化学的にも安定である。   The ionic liquid has recently attracted attention as a solvent that exhibits various physical properties different from those of conventional organic solvents. Here, the ionic liquid refers to an organic salt which is composed of a cation (cation) and an anion (anion) and is liquid in a use temperature range near room temperature. The ionic liquid is sometimes called a room temperature molten salt, an ionic liquid, an ionic fluid, an ionic oil, or the like. General organic solvents are volatile and mostly flammable due to their vapor pressure, whereas ionic liquids have negligible vapor pressure and are excellent in thermal stability. It is also chemically and electrochemically stable.

本発明のイオン性液体に用いられる陽イオン(カチオン)としては、イミダゾリウムカチオン(化1)、ピリジニウムカチオン(化2)、ピロリジニウムカチオン(化3)、アンモニウムカチオン(化4)、等を例示することが出来る。   Examples of the cation (cation) used in the ionic liquid of the present invention include imidazolium cation (Chemical Formula 1), pyridinium cation (Chemical Formula 2), pyrrolidinium cation (Chemical Formula 3), ammonium cation (Chemical Formula 4), and the like. It can be illustrated.

Figure 2005223967
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だだし、化1〜化4においてR〜R11は、それぞれ、H、アルキル基、ビニル基、アルコキシ基を示す。 However, in Chemical Formulas 1 to 4, R 1 to R 11 represent H, an alkyl group, a vinyl group, and an alkoxy group, respectively.

一方、本発明に用いられるイオン性液体の陰イオン(アニオン)としては、Br、Cl、I、PF 、BF 、CFSO 、NO 、RCOO、RSO 、NHCHRCOO、SO 2−、などを例示する事ができる。本発明に用いられるイオン性液体は、例えば上記のアニオンとカチオンの組み合わせによって得られ、その合成法としてはアニオン交換法、酸エステル法、中和法などの方法を用いる事ができる。 On the other hand, examples of the anion (anion) of the ionic liquid used in the present invention include Br , Cl , I , PF 6 , BF 4 , CF 3 SO 3 , NO 3 , RCOO and RSO. 3 -, NH 2 CHRCOO -, SO 4 2-, and the like can be exemplified. The ionic liquid used in the present invention is obtained, for example, by a combination of the above anions and cations, and as an synthesis method thereof, a method such as an anion exchange method, an acid ester method, or a neutralization method can be used.

これらのイオン性液体を、フィルム状あるいはゲル状にする第一の手法としては、例えば、イオン性液体中でモノマーと重合開始剤を反応させてゲル化する方法がある。モノマー分子としては、フィルム状又はゲル状生成物を与える物であれば特に制限されないが、ポリビニル系高分子、ポリエーテル系高分子、ポリアミド系高分子、ポリエステル系高分子、ポリカーボネート系高分子、イオネン系高分子は、本目的に好ましく用いられる。   As a first method for making these ionic liquids into a film or gel, for example, there is a method in which a monomer and a polymerization initiator are reacted in an ionic liquid to form a gel. The monomer molecule is not particularly limited as long as it gives a film-like or gel-like product, but is not limited to polyvinyl polymer, polyether polymer, polyamide polymer, polyester polymer, polycarbonate polymer, ionene. Polymers are preferably used for this purpose.

これらのイオン性液体を、フィルム状あるいはゲル状にする第二の手法としては、ビニル基などの不飽和置換基を有するカチオンからなるイオン性液体を重合する方法がある。この様な目的に用いられるカチオンとしては、1−ビニルイミダゾリウムカチオン、1−ビニル、3−アルキルイミダゾリウムカチオンなどを例示する事ができる。無論、この様なイオン性液体高分子をさらに適当な高分子材料と相溶させて、その物性を制御する事は本発明にとって有効な方法である。   As a second method for making these ionic liquids into a film or gel, there is a method of polymerizing an ionic liquid comprising a cation having an unsaturated substituent such as a vinyl group. Examples of cations used for such purposes include 1-vinyl imidazolium cation, 1-vinyl, 3-alkyl imidazolium cation, and the like. Of course, it is an effective method for the present invention to control such physical properties by further dissolving such an ionic liquid polymer with an appropriate polymer material.

また、イオン性液体のアニオン部分を高分子化する事も本発明の目的にとって有効な手段である。この様な目的に用いられるアニオンとして、カルボン酸、スルフォン酸、アクリル酸、メタアクリル酸、ビニルスルフォン酸などの酸モノマーや、スチレンなどは本目的に好ましく用いられる。この様なイオン性液体型高分子としては、例えば1,3−ジエチルイミダゾリウムカチオンとポリメタアクリル酸からなる高分子を例示する事ができる。   Further, polymerizing the anion portion of the ionic liquid is also an effective means for the purpose of the present invention. As anions used for such purposes, acid monomers such as carboxylic acid, sulfonic acid, acrylic acid, methacrylic acid, and vinyl sulfonic acid, and styrene are preferably used for this purpose. As such an ionic liquid type polymer, for example, a polymer composed of 1,3-diethylimidazolium cation and polymethacrylic acid can be exemplified.

特開平10−265673号公報には、イオン性液体を固体化させた高分子化合物複合体とその製造方法が開示されている。さらに、上記公報には、イオン性液体としてアルキル基を付加した環状アミジン又はピリジンのオニウム塩を高分子化した高分子化合物複合体(高分子ゲル)が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-265673 discloses a polymer compound composite obtained by solidifying an ionic liquid and a method for producing the same. Furthermore, the above publication discloses a polymer compound complex (polymer gel) obtained by polymerizing an onium salt of cyclic amidine or pyridine with an alkyl group added as an ionic liquid.

本発明者は、このイオン性液体の優れた特性に着眼し、これを含有した高分子ゲルがアクチュエータとして機能しないかを調べる目的でサンプルを作成し、電界印加による変形駆動を実験したところ、電界に応じて可逆的に変形することを見い出した。このアクチュエータはイオン性液体ゲル本来の特性である不揮発性や熱安定性に優れ、さらには化学的・電気化学的にも非常に安定で従来の溶媒を用いたゲル状アクチュエーターに比べて優れたものであった。   The inventor focused on the excellent characteristics of the ionic liquid, created a sample for the purpose of examining whether the polymer gel containing the ionic liquid functions as an actuator, and experimented on deformation driving by applying an electric field. It was found that it deformed reversibly in response to. This actuator is excellent in non-volatile properties and thermal stability, which are the inherent characteristics of ionic liquid gels, and is also very stable chemically and electrochemically, compared to gel actuators using conventional solvents. Met.

図1は、本発明の一実施の形態における柔軟アクチュエータ3とその駆動実験を行った測定系9の構成図である。本発明の上記実施の形態における柔軟アクチュエータ3は、例えば概略直方体形状に構成され、イオン性液体を含有した高分子ゲル又は高分子1に一対の板状電極2a及び2bが接して設けられて構成されている。この柔軟アクチュエータ3の一端を、引き出し電極4a及び4bを内側に設けた、ガラス板などの絶縁性の保持部材5a及び5bにより挟持し、固定端とした。引き出し電極4a及び4bには、一対の電極2a及び2bがそれぞれ電気的に接続される。引き出し電極4a及び4bにはファンクションジェネレータの機能を持つ駆動電源6を接続し、駆動電源6により引き出し電極4a及び4bに駆動電圧を印加するとともに、波形記録機能を持つオシロスコープ7で上記駆動電圧の波形を記録観察する。この柔軟アクチュエータ3の他端側面には、レーザー変位計8aのレーザーヘッド8bより測定用レーザー光9aを照射し、その反射光の位置変化より柔軟アクチュエータ3の変位を検出し、この変位の時間変化をオシロスコープ7で同時記録観察する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a flexible actuator 3 and a measurement system 9 in which a driving experiment thereof is performed according to an embodiment of the present invention. The flexible actuator 3 in the above embodiment of the present invention is configured, for example, in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is configured by providing a pair of plate electrodes 2a and 2b in contact with a polymer gel or polymer 1 containing an ionic liquid. Has been. One end of the flexible actuator 3 was sandwiched between insulating holding members 5a and 5b such as glass plates provided with extraction electrodes 4a and 4b on the inner side to form a fixed end. A pair of electrodes 2a and 2b are electrically connected to the extraction electrodes 4a and 4b, respectively. A drive power supply 6 having a function generator function is connected to the extraction electrodes 4a and 4b, and a drive voltage is applied to the extraction electrodes 4a and 4b by the drive power supply 6 and a waveform of the drive voltage is generated by an oscilloscope 7 having a waveform recording function. Record and observe. The other end side surface of the flexible actuator 3 is irradiated with a measuring laser beam 9a from the laser head 8b of the laser displacement meter 8a, and the displacement of the flexible actuator 3 is detected from the change in the position of the reflected light. Are simultaneously recorded and observed with an oscilloscope 7.

図2(a)及び(b)は、この柔軟アクチュエータ3が電圧印加によりたわむ様子を表す。同図(a)は駆動電源6からの印加電圧をオープンにしてアクチュエータ3へ電圧を印加していない状態、同図(b)は駆動電源6からアクチュエータ3へ電圧を印加することにより、アクチュエータ3がその厚み方向にたわんでいる様子を示す。   FIGS. 2A and 2B show how the flexible actuator 3 bends when a voltage is applied. 6A shows a state in which the voltage applied from the drive power source 6 is open and no voltage is applied to the actuator 3. FIG. 5B shows a state where the voltage is applied from the drive power source 6 to the actuator 3. Shows a state of bending in the thickness direction.

上記実施形態によれば、高分子1に電界を印加して膨脹収縮変形させる柔軟アクチュエータ3において、上記高分子1がイオン性液体を含有する高分子ゲル又は高分子1であるようにしたので、家事支援ロボットなどの駆動源として、駆動源自体が小型軽量かつ柔軟で軽量で安全である電気刺激型の柔軟アクチュエータ3として使用することができる。家事支援ロボットの手の指の駆動源や手の腕の関節の駆動源として特に有効である。従って、高分子に含有する溶媒が不揮発であるので溶媒の蒸発に伴う寿命の問題を解決することができ、イオン性液体は化学的、電気化学的に安定でその分解電圧が高く電気分解に伴う性能劣化が少なく、高信頼性で、かつ高速、低電圧で駆動可能な新規アクチュエータを提供できるという顕著な効果がある。   According to the above embodiment, in the flexible actuator 3 that applies an electric field to the polymer 1 to expand and contract by deformation, the polymer 1 is a polymer gel or polymer 1 containing an ionic liquid. As a drive source for a housework support robot or the like, the drive source itself can be used as an electrostimulation type flexible actuator 3 that is small, light, flexible, lightweight, and safe. It is particularly effective as a driving source for fingers of a housework support robot and a driving source for joints of the arm of the hand. Therefore, since the solvent contained in the polymer is non-volatile, it is possible to solve the problem of the lifetime due to the evaporation of the solvent, and the ionic liquid is chemically and electrochemically stable and has a high decomposition voltage and is accompanied by electrolysis. There is a remarkable effect that it is possible to provide a new actuator that can be driven with high reliability, high speed, and low voltage with little performance deterioration.

本発明の上記実施形態のより具体的な実施例について以下に詳述する。   More specific examples of the above embodiment of the present invention will be described in detail below.

(実施例1)
カチオンとして1エチル3メチルイミダゾリウム(EMI)、アニオンとしてトリフロメチルサルフォニルイミド(TFSI)よりなるイオン性液体にモノマーとしてメタクリル酸メチル(MMA)をモル比1:1となるよう溶解し、架橋剤としてエチレングルコールジメタクリラート(EDGDMA)をMMAに対して2モル%添加し、重合開始剤としてベンゾイルパーオキシド(BPO)を総モノマーに対して2モル%溶解させた。これらの溶液をテフロン(登録商標)スペーサを介したガラスプレートに流し込み、80℃で12時間加熱して重合させ、イオン性液体を含有した高分子ゲルのシートを得た。
(Example 1)
Dissolving methyl methacrylate (MMA) as a monomer in a molar ratio of 1: 1 in an ionic liquid consisting of 1 ethyl 3 methylimidazolium (EMI) as a cation and trifluoromethylsulfonylimide (TFSI) as an anion, Ethylene glycol dimethacrylate (EDGDMA) was added as a crosslinking agent in an amount of 2 mol% based on MMA, and benzoyl peroxide (BPO) as a polymerization initiator was dissolved in an amount of 2 mol% based on the total monomers. These solutions were poured into a glass plate through a Teflon (registered trademark) spacer and polymerized by heating at 80 ° C. for 12 hours to obtain a polymer gel sheet containing an ionic liquid.

上記高分子ゲルのシートのイオン性液体を含有する高分子ゲル1が電界印加により変形可能かどうかを実験するため、この高分子ゲルのシートを短冊状に切り出し、電界を印加する手段として一対の電極2a及び2bを設けて高分子ゲルのシート1を挟持した。具体的には、このシートから長さ13mm、幅3mm、厚み130μmの短冊状サンプルを切り出し、その両面に長さ13mm、幅3mm、厚み1μmの金箔を一対の電極2a及び2bとして貼り合わせた。この高分子ゲルシートの表面はそれ自体粘着性があり、金箔をこのシートの上に載せるだけでほぼ均一に接着された。   In order to test whether or not the polymer gel 1 containing the ionic liquid of the polymer gel sheet can be deformed by applying an electric field, the polymer gel sheet is cut into a strip shape, and a pair of means is used as means for applying an electric field. Electrodes 2a and 2b were provided to sandwich the polymer gel sheet 1. Specifically, a strip-shaped sample having a length of 13 mm, a width of 3 mm, and a thickness of 130 μm was cut out from the sheet, and a gold foil having a length of 13 mm, a width of 3 mm, and a thickness of 1 μm was bonded to both surfaces as a pair of electrodes 2a and 2b. The surface of the polymer gel sheet was sticky per se, and was adhered almost uniformly by simply placing a gold foil on the sheet.

この電極付き短冊型の高分子ゲルシートのサンプルを、図1で説明した測定系9にて電界印加に伴う変位測定を試みた。上記電極付き短冊型の高分子ゲルシートのサンプルの長手方向の一端から3mmの部分を、銅箔よりなる引き出し電極4a,4bを内側に設けた保持部材5a,5bであるスライドガラス板で挟み込み、固定端とした。従って、上記サンプルは固定端からの張り出し長さが10mmの片持ち梁になっており、レーザ変位計8の測定レーザースポットをこの固定端から9mmの位置に照射し、この位置でのたわみ変位を測定した。引き出し電極4a,4bには駆動電源6から±2V、0.25Hzの鋸歯状交番電圧を印加し、この駆動電圧の波形とレーザ変位計8のアナログ電圧出力を、波形記録機能を持つオシロスコープ7で同時観察し記録した。   The sample of the strip-shaped polymer gel sheet with electrodes was subjected to displacement measurement accompanying application of an electric field by the measurement system 9 described in FIG. 3 mm from the longitudinal end of the sample of the strip-shaped polymer gel sheet with electrodes is sandwiched between slide glass plates which are holding members 5a and 5b provided inside with extraction electrodes 4a and 4b made of copper foil, and fixed. The end. Therefore, the above sample is a cantilever beam with a protruding length from the fixed end of 10 mm. The laser spot of the laser displacement meter 8 is irradiated to a position 9 mm from the fixed end, and the deflection displacement at this position is measured. It was measured. A sawtooth alternating voltage of ± 2 V and 0.25 Hz is applied to the extraction electrodes 4a and 4b from the drive power source 6, and the waveform of this drive voltage and the analog voltage output of the laser displacement meter 8 are output by an oscilloscope 7 having a waveform recording function. Simultaneous observation and recording.

図3に駆動電圧と変位の時間変化を示す。図3の上段は駆動電圧の時間変化を、下段はレーザ変位計8で観測された相対変位の時間変化をそれぞれ示す。±2Vの電圧印加に対応して振幅4μmのたわみ変形が観察された。この変形は電圧値に対応してほぼ可逆な変化である。また、レーザ照射側の電極2bの側に+電圧を印加した場合にレーザ照射側に向かってたわみ変形した。   FIG. 3 shows changes over time in drive voltage and displacement. The upper part of FIG. 3 shows the change over time of the driving voltage, and the lower part shows the change over time of the relative displacement observed by the laser displacement meter 8. A deflection deformation with an amplitude of 4 μm was observed corresponding to the voltage application of ± 2V. This deformation is a substantially reversible change corresponding to the voltage value. Further, when + voltage was applied to the electrode 2b side on the laser irradiation side, it was bent and deformed toward the laser irradiation side.

この機械的変形のメカニズムは定かではないが、イオン性液体を含有した高分子ゲル1が電圧印加により可逆的変形を繰り返すことが初めて見い出された。   Although the mechanism of this mechanical deformation is not clear, it has been found for the first time that the polymer gel 1 containing an ionic liquid repeats reversible deformation by applying a voltage.

上記測定サンプルはμFオーダー相当の大きな容量を持ち、電気2重層コンデンサーとしての性質を併せ持っている。電極への電圧印加によって注入された大きな静電エネルギーが機械エネルギーに変換されたものと思われる。たとえば電極界面に形成された電気2重層近傍での同種イオン間の静電反発力の両電極間でのアンバランスなどが変形メカニズムとして考えられる。作成した高分子ゲルに含有するEMI−TFSIイオン性液体ではカチオン輸率のほうがアニオン輸率より大きく、正電極側に集まるアニオンより負電極側に集まるカチオンの反発力が勝ることが考えられる。また、電気2重層近傍に局在化した部位で、クロスリンクした高分子網と嵩高いカチオン、アニオンとの相互作用があることも考えられる。   The measurement sample has a large capacity equivalent to the μF order and also has properties as an electric double layer capacitor. It seems that the large electrostatic energy injected by the voltage application to the electrode was converted into mechanical energy. For example, an unbalance between the electrodes of the electrostatic repulsion between similar ions in the vicinity of the electric double layer formed at the electrode interface is considered as a deformation mechanism. In the EMI-TFSI ionic liquid contained in the prepared polymer gel, the cation transport number is larger than the anion transport number, and it is considered that the repulsive force of the cation collected on the negative electrode side is superior to the anion collected on the positive electrode side. In addition, it is considered that there is an interaction between a cross-linked polymer network and bulky cations and anions at a site localized in the vicinity of the electric double layer.

尚、高分子ゲルを用いたアクチュエータとは別に、電気学会論文集E、122巻2号、頁97(平成14年)には、誘電体エラストマーの薄いシートの両面に柔軟に変形可能な電極を設け、この電極間に電圧を印加することによる静電力でこの誘電体エラストマーを変形させる方法を開示している。この方法は、変形させるには厚み1μm当たり100Vオーダーの高電界を要する欠点がある。   Apart from actuators using polymer gels, the IEEJ Proceedings E, Vol. 122, No. 2, page 97 (2002) have electrodes that can be flexibly deformed on both sides of a thin sheet of dielectric elastomer. A method is disclosed in which the dielectric elastomer is deformed by an electrostatic force provided by applying a voltage between the electrodes. This method has a drawback that a high electric field of the order of 100 V per 1 μm thickness is required for deformation.

一方、イオン性液体は、電気2重層容量の影響で物質固有の誘電率を求めることは難しいとされるが、極性が大きいため大きな誘電率を持つことも期待される。電極間に働く静電力の大きさについても増大が期待され、誘電体エラストマーとしての変形メカニズムが作用することも考えられる。この場合、同じ厚みのサンプルに電圧を印加するのであれば、より低電圧で駆動できることが期待される。   On the other hand, although it is difficult for an ionic liquid to obtain a dielectric constant specific to a substance due to the influence of electric double layer capacity, it is also expected to have a large dielectric constant because of its large polarity. The magnitude of the electrostatic force acting between the electrodes is also expected to increase, and a deformation mechanism as a dielectric elastomer may also act. In this case, if a voltage is applied to a sample having the same thickness, it is expected that the sample can be driven at a lower voltage.

本発明のイオン性液体を含有した高分子によるアクチュエータは、含有する溶媒が不揮発であり、従来提案されている溶媒を含む高分子ゲルアクチュエータが溶媒蒸発に伴う本質的な寿命の問題があるという点が解決される極めて顕著な効果がある。   The polymer-based actuator containing the ionic liquid of the present invention has a non-volatile solvent, and the polymer gel actuator containing a conventionally proposed solvent has a problem of an essential life due to solvent evaporation. Has a very remarkable effect.

また、イオン性液体は化学的、電気化学的に安定でその分解電圧が高く、従来提案されているイオン性溶媒を用いる高分子ゲルによるアクチュエータにおいて問題であった電気分解に伴う性能劣化が少ないという効果がある。この特徴は蒸発に伴う寿命の解決とともにアクチュエータの動作サイクル寿命を改善する上で顕著な効果がある。   In addition, the ionic liquid is chemically and electrochemically stable and has a high decomposition voltage, and there is little performance deterioration due to electrolysis, which has been a problem in actuators using polymer gels using ionic solvents that have been proposed in the past. effective. This feature has a significant effect on improving the operating cycle life of the actuator as well as solving the lifetime associated with evaporation.

さらに、イオン性液体は熱安定性も高く、本実施例のサンプル作成に用いたEMI―TFSIイオン性液体の耐熱性は400℃以上であり、これを主体に構成される高分子ゲルを用いた本発明のアクチュエータは難燃性であり、使用に当たって安全である効果もある。   Furthermore, the ionic liquid has high thermal stability, and the heat resistance of the EMI-TFSI ionic liquid used for sample preparation in this example is 400 ° C. or higher, and a polymer gel mainly composed of this is used. The actuator of the present invention is flame retardant and has the effect of being safe for use.

さらに、本発明のアクチュエータは、駆動実験結果で示した通り数ボルトの低電圧でも駆動可能であり、従来提案されている非イオン性溶媒を用いる高分子ゲルによるアクチュエータや、誘電体エラストマーによるアクチュエータにおいて課題であった駆動電圧が高いという課題を解決できるものである。   Furthermore, the actuator of the present invention can be driven even at a low voltage of several volts as shown in the driving experiment results. In the actuators using a polymer gel using a nonionic solvent and the actuators using a dielectric elastomer that have been proposed in the past. The problem that the drive voltage that was the problem is high can be solved.

変形の応答速度も検証実験の説明で前述したように、少なくとも秒オーダでの高速応答が確認されており、変形のメカニズムが電気2重層コンデンサーとしての急速充放電特性と対応しているならば、さらに高速の応答が期待できる。   As described above in the explanation of the verification experiment, the deformation response speed is confirmed to be at least in the order of seconds, and if the deformation mechanism corresponds to the rapid charge / discharge characteristics as an electric double layer capacitor, A faster response can be expected.

本実施例で作成したサンプルの弾性率は、原理的に動作可能かを検証することが主眼であったため、比較的低い弾性率のものを前述の手順で作成し、その弾性率は2.4MN/mであった。誘電体ポリマーとしての動作には必ずしも電極が高分子ゲルに直接接していなくとも電界印加が可能であれば他材料を介してもよいが、電気2重層の形成に伴う動作を行わしめるには、1対の電極を高分子ゲルに接して設けるとよい。この場合、この電極の曲げ剛性は、電極の剛性が高分子ゲルの動きを阻害しないよう、高分子ゲルの曲げ剛性より低いことが望ましい。このことにより、発生変位の低減を約50%以下に抑えることができる。 Since the elastic modulus of the sample prepared in this example was mainly intended to verify whether it could operate in principle, a sample having a relatively low elastic modulus was prepared by the above-described procedure, and the elastic modulus was 2.4 MN. / M 2 . For operation as a dielectric polymer, it is not always necessary to apply an electric field even if the electrode is not in direct contact with the polymer gel, but other materials may be used, but in order to perform the operation associated with the formation of the electric double layer, A pair of electrodes may be provided in contact with the polymer gel. In this case, it is desirable that the bending rigidity of the electrode is lower than that of the polymer gel so that the rigidity of the electrode does not hinder the movement of the polymer gel. As a result, the reduction of the generated displacement can be suppressed to about 50% or less.

尚、本発明のアクチュエータを構成する高分子ゲルは、イオン性液体のみをその溶媒として含むことに制約するものではない。アクチュエータとして望ましい諸性能、発生変位、発生力、変形速度等の性能改善のため他の溶媒を併せて含むものとすることができる。また、イオン性液体の保持托体となるクロスリンクした高分子鎖に通常の方法で化学的修飾、あるいは物理的複合化を加えることを制約するものではない。   The polymer gel constituting the actuator of the present invention is not limited to containing only an ionic liquid as the solvent. Other solvents may be included in order to improve various performances desired as an actuator, such as generated displacement, generated force, and deformation speed. Further, there is no restriction on adding a chemical modification or physical complexation to the cross-linked polymer chain that becomes the holding body of the ionic liquid by a usual method.

(実施例2)
イオン性液体のカチオン部分を高分子化した例について述べる。N−ビニルイミダゾールとブロモエタンを反応させて得られた1−ビニル−3エチルイミダゾリウムブロマイド1.88gとプロピオン酸1.42gを20mlのアセトニトリル中に添加し、攪拌溶解させて、次に溶媒と臭化水素酸を減圧下で蒸留除去した。さらにアセトンを加え、再度蒸留を行って溶媒と残留する臭化水素酸を取り除いた。
(Example 2)
An example in which the cation portion of the ionic liquid is polymerized will be described. 1.88 g of 1-vinyl-3-ethylimidazolium bromide obtained by reacting N-vinylimidazole and bromoethane and 1.42 g of propionic acid are added to 20 ml of acetonitrile and dissolved by stirring. Hydrochloric acid was distilled off under reduced pressure. Acetone was further added, and distillation was performed again to remove the solvent and the remaining hydrobromic acid.

上記溶融塩モノマーにラジカル重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルをビニルモノマーユニットに対して5モル%を添加し、エタノールを加えてモノマーを反応させ、得られるイオン性液体モノマーにラジカル重合開始剤を添加し、さらにエタノールを添加後、70℃の温度で25分間重合し、溶媒を減圧ろ過して溶融塩ポリマーを得た。得られた反応生成物はゴム状で、ポリエチレンの側鎖に3−エチルイミダゾリウムカチオンの付いた構造で、アニオンとしてCHCHCOOが結合した構造になっている。 Add 5 mol% of azobisisobutyronitrile as a radical polymerization initiator to the molten salt monomer as a radical polymerization initiator with respect to the vinyl monomer unit, add ethanol to react the monomer, and the resulting ionic liquid monomer has a radical polymerization initiator. After further adding ethanol, polymerization was performed at a temperature of 70 ° C. for 25 minutes, and the solvent was filtered under reduced pressure to obtain a molten salt polymer. The obtained reaction product is rubber-like and has a structure in which 3-ethylimidazolium cation is attached to the side chain of polyethylene and CH 3 CH 2 COO is bonded as an anion.

上記生成物をフィルム化し、実施例1と同じ方法でアクチュエータとしての動作確認を行った結果、同様の優れた特性を確認できた。   The product was formed into a film, and the operation as an actuator was confirmed by the same method as in Example 1. As a result, the same excellent characteristics could be confirmed.

(実施例3)
次に、イオン性液体のアニオン部分を高分子化した例について述べる。1−エチルイミダゾールとブロモエタンを反応させて得た1,3−ジエチルイミダゾリウムブロマイド(14.5g)と、メタアクリル酸(6.2g)を室温中、アセトニトリル溶媒(50ml)に溶解し、同じ室温下で溶媒と生成する臭化水素酸を減圧下で溜去した。さらに反応生成物にアセトン20mlを加え、再度減圧蒸留を行って溶媒及び残りの臭化水素酸を取り除いた。
(Example 3)
Next, an example in which the anion portion of the ionic liquid is polymerized will be described. 1,3-diethylimidazolium bromide (14.5 g) obtained by reacting 1-ethylimidazole and bromoethane and methacrylic acid (6.2 g) were dissolved in acetonitrile solvent (50 ml) at room temperature, and the same room temperature was obtained. The solvent and the resulting hydrobromic acid were distilled off under reduced pressure. Further, 20 ml of acetone was added to the reaction product, and distillation under reduced pressure was performed again to remove the solvent and the remaining hydrobromic acid.

上記溶融塩モノマーにラジカル重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルをビニルモノマーユニットに対して5モル%を添加し、エタノールを加えてモノマーを反応させ、得られるイオン性液体モノマーにラジカル重合開始剤を添加し、さらにエタノールを添加後、70℃の温度で25分間重合し、溶媒を減圧ろ過して生成物を得た。生成物はゴム状で、ポリメタアクリル酸アニオンと1,3−ジエチルイミダゾリウムカチオンからなる高分子であった。   Add 5 mol% of azobisisobutyronitrile as a radical polymerization initiator to the molten salt monomer as a radical polymerization initiator with respect to the vinyl monomer unit, add ethanol to react the monomer, and the resulting ionic liquid monomer has a radical polymerization initiator. After adding ethanol, polymerization was performed at a temperature of 70 ° C. for 25 minutes, and the solvent was filtered under reduced pressure to obtain a product. The product was rubbery and was a polymer composed of polymethacrylate anion and 1,3-diethylimidazolium cation.

上記生成物をフィルム化し、実施例1と同じ方法でアクチュエータとしての動作確認を行なった結果、同様の優れた特性を確認できた。   The product was formed into a film and the operation as an actuator was confirmed by the same method as in Example 1. As a result, the same excellent characteristics could be confirmed.

以上の様に、本発明のアクチュエータは、イオン性液体を高分子化した高分子ゲル、又はイオン性液体構造を重合した高分子を用いることにより、より広範にその物性を調整することができる。本実施例2で作成したサンプルのように、イオン性液体のカチオン部分を高分子化したものでも良く、実施例3で示したように、アニオン部分を高分子化したものでも良い。   As described above, the physical properties of the actuator of the present invention can be adjusted more widely by using a polymer gel obtained by polymerizing an ionic liquid or a polymer obtained by polymerizing an ionic liquid structure. As in the sample prepared in Example 2, the cation portion of the ionic liquid may be polymerized, or as shown in Example 3, the anion portion may be polymerized.

本実施例1,2,3に示したような手法により、モノマーを溶解し、その場重合する手法によれば、アクチュエータとして望ましい諸物性を作り込むことができる。たとえばアクチュエータとして負荷を動かす力を発生させるためには、適度な剛性が必要となるが、高分子ゲルの望ましい弾性率を得ることが可能である。さらに、駆動の高速化や大発生力化、さらに高信頼化に望ましい諸物性を得ることが可能である。   According to the technique of dissolving monomers and performing in-situ polymerization by the techniques shown in Examples 1, 2, and 3, various physical properties desirable as an actuator can be created. For example, in order to generate a force that moves a load as an actuator, moderate rigidity is required, but a desirable elastic modulus of the polymer gel can be obtained. Furthermore, it is possible to obtain various physical properties that are desirable for high-speed driving, large generating power, and high reliability.

本発明の柔軟アクチュエータは、家庭用ロボットなど柔軟で軽量かつ安全であることが求められる駆動源として適用することができる。また、従来電磁モータや空圧シリンダーなどが適用されていたあらゆる駆動機構の駆動源に代わるものとして用いることが可能で、産業上の利用価値が大きい。   The flexible actuator of the present invention can be applied as a drive source that is required to be flexible, lightweight, and safe, such as a home robot. Further, it can be used as a substitute for the drive source of any drive mechanism to which an electromagnetic motor, a pneumatic cylinder, or the like has been applied, and has great industrial utility value.

本発明の一実施の形態における柔軟アクチュエータと駆動、測定系の構成図である。It is a block diagram of the flexible actuator and drive and measurement system in one embodiment of the present invention. (a),(b)はそれぞれ本発明の上記実施の形態における柔軟アクチュエータの非動作状態と動作状態とを表す断面図である。(A), (b) is sectional drawing showing the non-operation state and operation state of the flexible actuator in the said embodiment of this invention, respectively. 上記実施の形態における柔軟アクチュエータの上記動作状態での駆動電圧と変位の時間変化の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the time change of the drive voltage in the said operation state of the flexible actuator in the said embodiment, and a displacement.

符号の説明Explanation of symbols

1 イオン性液体を含有する高分子ゲル又は高分子
2a、2b 電極
3 柔軟アクチュエータ
4a、4b 引き出し電極
5a、5b 保持部材
6 駆動電源
7 オシロスコープ
8 レーザ変位計
9 測定系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polymer gel or polymer 2a, 2b electrode 3 Flexible actuator 4a, 4b Lead electrode 5a, 5b Holding member 6 Drive power supply 7 Oscilloscope 8 Laser displacement meter 9 Measurement system

Claims (3)

高分子(1)に電界を印加して膨脹収縮変形させる柔軟アクチュエータにおいて、
上記高分子がイオン性液体を含有する高分子ゲル又は高分子であることを特徴とする柔軟アクチュエータ。
In a flexible actuator that applies an electric field to the polymer (1) to expand and contract,
A flexible actuator, wherein the polymer is a polymer gel or polymer containing an ionic liquid.
上記イオン性液体を含有する上記高分子(1)が、上記イオン性液体を高分子化した高分子ゲル、又は上記イオン性液体を構成するカチオン又はアニオン構造を重合した高分子であることを特徴とする請求項1に記載の柔軟アクチュエータ。   The polymer (1) containing the ionic liquid is a polymer gel obtained by polymerizing the ionic liquid, or a polymer obtained by polymerizing a cation or an anion structure constituting the ionic liquid. The flexible actuator according to claim 1. 上記電界を印加するための少なくとも1対の電極(2a,2b)が上記イオン性液体を含有した上記高分子ゲル又は上記イオン性液体を構成するカチオン又はアニオン構造を重合した上記高分子(1)に接して設けられ、上記電極の曲げ剛性が上記高分子の曲げ剛性より低いことを特徴とする請求項1又は2に記載の柔軟アクチュエータ。
The polymer (1) in which at least one pair of electrodes (2a, 2b) for applying the electric field polymerizes the polymer gel containing the ionic liquid or the cation or anion structure constituting the ionic liquid. The flexible actuator according to claim 1 or 2, wherein the flexible rigidity of the electrode is lower than the bending rigidity of the polymer.
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