(57)【要約】      （修正有）【課題】宇宙船の能動的熱制御に関し、宇宙船の放射表面としての使用に好適な調節可能な放射率を有する装置の提供。【解決手段】主題は、放射表面であって：第１のイオン伝導性ポリマーと、第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーとの半相互侵入又は相互侵入網目構造と網目構造に含浸させるための電解質と、を含む膜を含み、膜は、太陽放射への接触が意図された第１の面を含み、太陽放射の吸収能を低下させるために、第１の面が第１の数ｎｍ〜数十ｎｍの厚さの金属層で覆われる、放射表面である。第１のイオン伝導性ポリマーがポリオキシエチレン（ＰＯＥ）を含み、第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーがポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含む放射表面。半相互侵入または相互侵入網目構造が、その第２の面上に少なくとも１つの２７〜５０ｎｍの厚さの第２の金属層をも含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射表面であって：
−膜であって：
第１のイオン伝導性ポリマーと、第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーとの半相互侵入または相互侵入網目構造と；
前記網目構造に含浸させるための電解質と、
を含む膜を含み、
−前記膜は、太陽放射への接触が意図された第１の面を含み、前記太陽放射の吸収能を低下させるために、前記第１の面が第１の金属層で覆われる、放射表面。
【請求項２】
前記第１の金属層が約数ナノメートル〜数十ナノメートルの間の厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の放射表面。
【請求項３】
前記第１のイオン伝導性ポリマーがポリオキシエチレン（ＰＯＥ）を含む、請求項１または２に記載の放射表面。
【請求項４】
前記第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーがポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含む、請求項１〜３の何れか一項に記載の放射表面。
【請求項５】
前記第１の金属層が金、銀、またはアルミニウムを含む、請求項１〜４の何れか一項に記載の放射表面。
【請求項６】
金を含む前記第１の層が２．５〜２１ｎｍの間の厚さを有する、請求項５に記載の放射表面。
【請求項７】
前記半相互侵入または相互侵入網目構造が、その第２の面上に少なくとも１つの第２の金属層をも含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の放射表面。
【請求項８】
前記第２の金属層が金、銀、またはアルミニウムを含む、請求項７に記載の放射表面。
【請求項９】
金を含む前記第２の層が２７〜５０ｎｍの間の厚さを有する、請求項８に記載の放射表面。
【請求項１０】
前記電解質がイオン液体である、請求項１〜９の何れか一項に記載の放射表面。
【請求項１１】
前記電解質が、（１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）、またはＥＭＩＴＦＳＩである、請求項１０に記載の放射表面。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の放射表面の形成方法であって：
・第１のイオン伝導性ポリマー網目構造と、
・第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーまたはポリマー網目構造とを含む、半相互侵入または相互侵入網目構造を形成するステップと、
前記太陽放射に接触する前記網目構造の面上に、熱蒸着によって前記第１の金属層を形成するステップと、
前記網目構造に前記電解質を含浸させるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記放射表面の第２の面上に第２の金属層を形成するステップをも含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、宇宙船の能動的熱制御に関し、特に、宇宙船用の放射表面に関する。また、特に、本発明は、宇宙船の放射表面としての使用に好適な調節可能な放射率を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱制御の目的は、本質的には、宇宙船の構成部品の温度が、それらの仕様に適合した温度範囲内への維持を保証することである。これは、特に、宇宙船の材料が損傷または破壊される温度を超えるのを回避し、電子部品のあらかじめ決定された寿命を保証できる温度範囲内にも維持することを伴う。
【０００３】
宇宙船の熱交換には２つの管理方式が存在し、いわゆる受動方式、及びいわゆる能動方式である。
【０００４】
受動方式の熱交換の原理は、シュテファン−ボルツマンの法則に基づいており、この法則によると、単位表面積当たりに放射される全出力は、存在する物体の温度の４乗と関係するが、放射率ε及び吸収能αなどの交換表面の熱光学的性質にも関係する。
【０００５】
材料の放射率εは、０〜１の間の無名数であり、材料が放射線によって熱を放射する能力を意味する。
【０００６】
材料の吸収能αは、材料が電磁エネルギーを別のエネルギーに変換する能力を意味する。
【０００７】
従って、熱交換の受動的熱管理では、性質を得ることを可能にする材料、コーティング、または表面処理が使用される。従来、設備機器の冷却を意図した表面は、銀めっきされたシリカの薄いシートでできた複数の小さな鏡で覆われる。高い放射率、言い換えると空間に熱を放出する良好な能力と、低い吸収能、言い換えると、太陽放射を反射する良好な能力とを有する表面がこのようにして得られる。
【０００８】
この種類の用途の欠点の１つは、これらは、モジュール化できず、太陽放射に対する人工衛星の方向の変化などの環境の変化に適合できないことである。
【０００９】
熱交換の能動的管理の１つでは、特に、熱抵抗器などの再熱器が使用される。熱抵抗器は、一般に、ストリップまたはシートの形態をとり、一般に、再加熱される表面上に接着される。これらの抵抗器は、温度があらかじめ設定した温度未満になるとスイッチをオンにするサーモスタットによって制御される。熱抵抗器型の装置は、エネルギーを必要とする。ここで、宇宙船の用途の状況では、これらの宇宙船上に設置されるエネルギー量を最小限にする必要がある。
【００１０】
これまで数年にわたって、可変の放射率を有する革新的なコーティング機構が開発されている。低温環境では、組み込まれた設備機器が発生する熱を維持するために放射率が最小となり、一方、高温環境では、熱エネルギーを外側に排出するために放射率が最大となる。
【００１１】
Ｂｒａｇｇアレイ型の無機材料が使用されており、Ｂｒａｇｇアレイは高品質の反射体である。これは、異なる屈折率を有する材料の層の交互の配列が存在し、その結果として有効屈折率の周期的な変化が生じる構造である。２つの層の間の境界において、波の部分反射が生じる。層の光学的厚さの４倍にほぼ等しい波長の波の場合、強め合う干渉によって複数の反射が合成され、層が鏡として機能する。
【００１２】
この種類の材料の形成には高温を使用する必要があり、放射表面に使用される可撓性ポリマー基材には適合していない。
【００１３】
第２の革新は、高温の影響を受けやすいポリマーの表面をパッチで覆って多層デバイスを形成することにあり、この多層構想は、最大５または７のパッチを含むことができ、１つのパッチのみが可変の放射率を有する。この技術によると、エレクトロクロミズム現象を可能にするために、ポリマー表面と反射パッチとの間に電解質が導入される。
【００１４】
この技術の欠点の１つは、電解質の漏れ、及びポリマー材料の劣化の危険性が存在することである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的の１つは、前述の実施上の問題を克服可能な可変の放射率を有する機構を創出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によると、放射表面であって：
−膜であって：
第１のイオン伝導性ポリマーと、第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーとの半相互侵入または相互侵入網目構造と；
前記網目構造に含浸させるための電解質と、
を含む膜を含み、
−前記膜は、太陽放射への接触が意図された第１の面を含み、太陽放射の吸収能を低下させるために、前記第１の面が第１の金属層で覆われる、放射表面が提案される。
【００１７】
好都合には、第１の金属層は、約数ナノメートル〜数十ナノメートルの間の厚さを有する。
【００１８】
この特定の場合、用語「イオン伝導性ポリマー」は、好都合なイオン置換の機能を果たす−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−、ＮＨ２を特に含むいわゆる極性基を場合により含むポリマーを示している。例えば、エチレングリコール基は、陰イオンと陽イオンとの間のイオン相互作用を弱める陽イオンをキレート化して、キレート化陽イオンから別の陽イオンへの陰イオンの移動を促進することができる。
【００１９】
イオン伝導性ポリマーのグループは、特に、一連のポリアルキルオキシド類、並びに一連のポリアクリレート類及びポリメタクリレート類、並びに一連のジェファーミン（ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）類を含む。
【００２０】
用語「電子伝導性ポリマー」は、ｓｐ３混成炭素を有するｓｐ２混成炭素の鎖を場合により含み、電子が再配置される共役系を形成するポリマーを意味する。
【００２１】
電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーのグループは、特に、一連のポリチオフェン類、一連のポリアニリン類、一連のポリピロール類、一連のポリパラフェニレンを含む。
【００２２】
用語「ポリマー網目構造」は、共有結合によって鎖が互いに結合した１種類以上の架橋ポリマーを意味する。
【００２３】
用語「相互侵入網目構造」またはＲＩＰは、少なくとも２種類のポリマーの集合体であって、一方が他方の内側で架橋して１つ以上の網目構造を形成する集合体を意味する。
【００２４】
用語「半相互侵入網目構造」またはｓ−ＲＩＰは、網目構造を形成する少なくとも１種類の架橋ポリマーと、第１の網目構造中に絡み合い第２の網目構造は形成しない少なくとも１種類の非架橋架橋ポリマーとを含む集合体を意味する。
【００２５】
用語「吸収」または「膨張」は、同義で使用される。電解質と混合されたポリマー網目構造、相互侵入ポリマー網目構造、または半相互侵入ポリマー網目構造は溶解せず、電解質の溶媒は、結合を破壊して溶解させることができない。次に、電解質は材料中に浸透し、その結果として材料が電解質で飽和して機械的に膨張する。
【００２６】
本発明によって提案される実施形態においては、材料中に電極が直接組み込まれ、それによって前記材料を含む放射表面の実現がより容易になり、人工衛星を取り囲むプラズマから生じる静電荷の流れがより良好となる。
【００２７】
この種類の技術は、熱制御をより良好に行いながら、電気エネルギーの消費を少なくすることができ、その結果、電池による設置重量が減少する。
【００２８】
第１のイオン伝導性ポリマーはポリオキシエチレン、即ちＰＯＥを含み、第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、即ちＰＥＤＯＴを含む。
【００２９】
ＰＯＥ及びＰＥＤＯＴを含む半相互侵入網目構造、即ちＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰを選択することで、ＰＥＤＯＴの酸化状態の関数としての放射表面のエレクトロクロムの切り替えが可能となる。更に、ＰＥＤＯＴは、酸化還元サイクル中に良好な安定性を有し、その酸化状態及びその還元状態の間で大きな反射率変動振幅を有することが知られるポリマーである。
【００３０】
ｓ−ＲＩＰは、太陽放射と接触する第１の面上に少なくとも１つの第１の金属層ＣＭ１をも含む。
【００３１】
好都合には、第１の層ＣＭ１は、金、銀、またはアルミニウムを含む。
【００３２】
好都合には、金を含む第１の層は、数ナノメートル〜数十ナノメートルの間、優先的には２．５ｎｍ〜２１ｎｍの間の厚さを有する。
【００３３】
太陽放射に接触する放射表面の面上に第１の金属層を加えることで、吸収能αを低下させることができ、それによって特にｓ−ＲＩＰを太陽放射から保護することができる。
【００３４】
相互侵入網目構造は、その第２の面上に少なくとも１つの第２の金属層をも含む。
【００３５】
好都合には、第２の金属層は、金、銀、またはアルミニウムを含む。
【００３６】
好都合には、金を含む第２の層は、数十ナノメートル、優先的には２７〜５０ｎｍの間の厚さを有する。
【００３７】
第２の金属層を加えることで、ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの表面伝導度を増加させることができ、従って放射表面の始動を促進することができる。
【００３８】
電解質は、イオン液体であり、好都合には（１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）、即ちＥＭＩＴＦＳＩである。
【００３９】
本発明の別の一態様によると、前述の放射表面の形成方法が提案される。
【００４０】
その方法は：
第１のイオン伝導性ポリマー網目構造と、
第２の電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーまたはポリマー網目構造とを含む、半相互侵入または相互侵入網目構造を形成するステップと、
太陽放射に接触する網目構造の面上に、熱蒸着によって第１の金属層を形成するステップと、
網目構造に電解質を含浸させるステップと、
を含む。
【００４１】
この方法は、放射表面の第２の面上に第２の金属層を形成するステップをも含む。
【００４２】
イオン液体は、１００℃未満、更には０℃未満の融点を有し、非常に低い、更には測定不能の蒸気圧を有する塩であり、宇宙用途には特に好都合である。
【００４３】
本発明は、非限定的な例として説明され添付の図面によって示されるいくつかの実施形態を検討することによって、より十分に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一態様による相互侵入網目構造及び半相互侵入網目構造を形成するステップを示している。
【図２】本発明の一態様によるＰＯＥ及びＰＥＤＯＴを含む半相互侵入網目構造を合成する種々のステップを概略的に示している。
【図３】本発明の一態様によるＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの面上に金の第１及び第２の層を形成するために使用される、熱蒸着によって堆積するためのラックを示している。
【図４】本発明の一態様によるＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ上に堆積される金層の厚さの関数としての反射率の変動を示す図である。
【図５ａ−５ｂ】本発明の一態様によるＰＥＤＯＴの酸化状態の関数としての、厚さ６ｎｍの金を含む層で覆われたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ、及び厚さ２７ｎｍの金を含む層で覆われたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの反射率の変動を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、相互侵入網目構造及び半相互侵入網目構造を形成するステップを示している。図１ａは、モノマー１及びモノマー２を含むモノマーの溶液中の均一混合物を示している。図１ｂは、モノマー１を含むポリマーの第１の３次元網目構造Ｒ１を示しており、３次元ポリマー網目構造Ｒ１は、別のモノマー２を含む溶液で膨張している。図１ｃは、第１の網目構造Ｒ１、及びモノマー２を含む第２のポリマー網目構造Ｒ２を示している。第１の網目構造Ｒ１及び第２の網目構造Ｒ２は、互いに絡み合って相互侵入網目構造、即ちＲＩＰを形成する。
【００４６】
第１の網目構造を形成する第１のステップと、第２の網目構造を形成する第２のステップとの２つのステップで連続的に相互侵入網目構造を形成することが可能である。或いは、第１及び第２の網目構造を形成する１つのステップで相互侵入網目構造を形成することが可能である。
【００４７】
図１ｄは、モノマー１を含む第１のポリマー網目構造Ｒ１と、モノマー２を含むポリマーとを含む半相互侵入網目構造ｓ−ＲＩＰを示しており、モノマー２を含むポリマーは網目構造の形態ではない。
【００４８】
この種類のＲＩＰまたはｓ−ＲＩＰ構造は、ポリマーを安定して混合することができ、ポリマーの性質の相乗効果を観察できる。
【００４９】
モノマーの重合は、化学的または電気化学的であってよい。
【００５０】
モノマー１、２の重合は、逐次または同時に行うことができる。
【００５１】
少なくとも１つの面上が金属層で覆われたエレクトロクロム機構を含む放射表面の形成は、エレクトロクロム機構を形成する第１のステップと、金属層を形成する第２のステップとの２つのステップを含むことができる。
【００５２】
図２は、本発明の一態様による放射表面の形成の第１のステップを示している。これは、ＰＯＥ及びＰＥＤＯＴを含む半相互侵入網目構造ｓ−ＲＩＰであるＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの形成のおける主要なステップを概略的に示している。この合成は国際公開第２０１０／０５８１０８号パンフレットに記載されている。
【００５３】
電気放射（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）特性を示す伝導性ｓ−ＲＩＰの薄膜の合成は、２つの主要なステップで行われる。
【００５４】
合成の第１のステップは、溶媒として使用され、重合によってポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ＰＥＤＯＴが得られるモノマーの３，４−エチレンジオキシチオフェンＥＤＯＴを含有するポリ（オキシエチレン）ＰＯＥの網目構造を形成することにある。
【００５５】
この場合はＰＯＥであるマトリックスは、ペンダント鎖を有する３次元網目構造で構成され、ペンダント鎖は、単結合によってポリマー網目構造に結合したポリマー鎖である。これらの鎖によって、材料の可塑化効果が得られる。イオン伝導度測定によって、ＰＯＥマトリックスを形成するための前駆体混合物が最適化される。ポリ（エチレングリコール）メタクリレートメチルエーテルＰＥＧＭと、ポリ（エチレングリコール）ジメタクリレートＰＥＧＤＭとを含む混合物によって、イオン伝導度の性質と、マトリックスの機械的性質との間で良好な妥協を得ることができる。
【００５６】
前駆体の混合物は、開始剤の２，２’−アゾビス−イソブチロニトリルＡＩＢＮも含み、その重量は、ＰＯＥマトリックスを構成するモノマーの全重量の１％である。
【００５７】
次に、ＰＴＦＥシールによって分離された２つのガラス板の間にシリンジを使用して混合物が導入され、ＰＴＦＥシールの厚さによって、ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ材料の厚さを変化させることができる。
【００５８】
ＰＯＥの前駆体、ＥＤＯＴの前駆体、及びプライマーの前駆体を含む混合物は、５０℃の温度で熱処理される。開始剤が熱分解した後、ＰＥＧＤＭ及びＰＥＧＭのメタクリレート官能基が共重合して、膜の形態の網目構造が形成される。
【００５９】
ＰＯＥの形成を可能にする溶液は２重量％のＥＤＯＴを含む。こうして形成されたＰＯＥ膜は、ＥＤＯＴモノマーで膨張する。
【００６０】
ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの調製の第２のステップは、この場合はＰＥＤＯＴである電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーの形成にある。無水塩化鉄ＦｅＣｌ３を０．２５ｍｏｌ・Ｌ−１の濃度で含有するクロロホルムの酸化性溶液中に、２重量％のＥＤＯＴを含有するＰＯＥ網目構造を浸漬する。重合は、３０〜５０℃の間の温度において３０分〜２時間の間の時間で行われる。この重合の終了後、過剰のＦｅＣｌ３及び重合していないＥＤＯＴを除去するために、材料を多数のメタノール浴に連続して浸漬する。
【００６１】
半相互侵入ポリマー網目構造に基づく有機エレクトロクロム機構は、放射率制御による赤外及び可視範囲内の熱交換の調節に非常に有望な性能レベルを示す。これらは、可変の放射率を有する機構として直接使用することができる。しかし、２つの主要な技術進歩が、宇宙船に設置される放射表面用途として認識されていると思われる。
【００６２】
これとは別に、イオン伝導性ポリマーは、例えばセルロース誘導体、アルキルポリメタクリレート類の誘導体、またはニトリルブタジエン誘導体であってよい。
【００６３】
或いは、電子伝導性及びエレクトロクロム伝導性ポリマーは、例えばポリアニレン（ｐｏｌｙａｎｉｌｅｎｅ）またはポリ（３，４−プロピレンジオキシチオフェン）の誘導体であってよい。
【００６４】
或いは、エレクトロクロム機構は、例えばポリチオフェンの誘導体またはポリピロールの誘導体などの伝導性ポリマーを含む相互侵入網目構造を含むことができ、これらのポリマーは架橋させることができる。
【００６５】
一方、赤外線域の放射率のコントラストを低下させることなく、それらの吸収能αを低下させる必要がある。
【００６６】
他方、これらの機構の始動を促進するために機構の表面電気伝導性を増加させる必要がある。
【００６７】
太陽放射に直接接触する表面上への第１の金属層の堆積が提案される。好都合には、金属層は、金、銀、またはアルミニウムを含む。
【００６８】
この特定の場合、第１の金属層は真空蒸発技術によって堆積される。他の真空蒸着技術、特に陰極スパッタリングを使用することができる。熱蒸着技術は、強い真空中でのジュール効果によって材料を加熱し、効かしたときに、被覆すべきサンプル上に材料を堆積することにある。
【００６９】
図３は、「Ｅｄｗａｒｄｓ  Ａｕｔｏ  ３０６」（登録商標）型の熱蒸着によって真空中で金属を堆積するためのラックを示している。
【００７０】
堆積ラックは、図３には示されていない真空ポンプに連結され、堆積室６は１０−６〜１０−７Ｔｏｒｒ程度の圧力に到達することができ、ラックのすべての部品はチタンまたはタングステンを含む。
【００７１】
堆積ラックは、フィラメント８を含むソース７を含み、フィラメント８は、一般に平坦なストリップの形態であり、蒸着させるための棒の形態の金属を堆積するための容器として機能できるるつぼ型の変形９を含んでいる。通常、フィラメント８はタングステンを含み、この材料の融点は、熱蒸着によって堆積される材料の蒸発点よりも高い。
【００７２】
堆積される金属層の厚さを制御するために、水晶微量天秤１０が使用される。その原理は、堆積層の成長中にその重量が変化することによる水晶の振動数のずれを検出することにあり、石英はサンプル１１にできるだけ接近して配置され、そのため堆積は石英上でも起こる。従って堆積する金属重量の測定は、サンプルに対する水晶微量天秤の位置により明らかに較正する必要がある電気的測定である。毎回、実験を開始し、基準周波数を再定義する。周波数の変化を時間の関数として測定することによって、堆積する金属層の成長速度を求めることも可能である。
【００７３】
タングステンフィラメント８は、２つの電極１２ａ、１２ｂに接続され、それらの間に電位差ｄｄＥが印加されることで、フィラメント８を加熱することができる。この場合は棒の形態の金である堆積用金属が、フィラメント８からなるるつぼ９に導入される。
【００７４】
ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰが、アルミニウムを含む支持体１３ａと銅を含むカバーとを含むサンプルホルダー１３に挿入される。カバー１３ｂは、一辺が３ｃｍの正方形の最終材料が得られるような寸法である。サンプルホルダー１３は支持体に固定され、支持体は、モーター１４に接続されたシャフト１４ａに固定され、それによって堆積中にサンプルを回転させることができ、均一な厚さの金属層を堆積することができる。
【００７５】
金の堆積は、圧力、回転速度、及び堆積時間の非常に精密な条件で行われ、これは金の堆積層の厚さに依存する。
【００７６】
この場合はＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰであるサンプル１１が室６に導入された後、室の圧力６を８×１０−７Ｔｏｒｒ程度の値まで下げる。
【００７７】
電位差ｄｄＥを２つの電極１２ａ、１２ｂの間に印加する。この電位差ｄｄＥは、２４〜２８Ａ程度の電流強度に相当する。
【００７８】
タングステンフィラメント８が加熱される。最初に、金の棒が溶融し、次に蒸発する。蒸発中、室内の圧力が約２×１０−６Ｔｏｒｒまで増加する。サンプル１１の温度は２５〜２６℃程度の実質的に一定のままであり、それによってＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの損傷が回避される。
【００７９】
これらの実験条件では、堆積速度は０．１１〜０．１９ｎｍ・ｓ−１の間となる。
【００８０】
熱蒸着による金属化時間は、金層の所望の厚さに依存して３０秒〜５分の間である。
【００８１】
他の種類の放射線、特にＸ線またはγ線に関連する破壊的影響を制限するために、別の金属層を上に重ねることができる。
【００８２】
ラックの室６内部の圧力を上昇させて戻し、サンプルを取り出す前に、１５分程度の冷却時間を遵守する。
【００８３】
図４は、ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ  １１上に堆積される種々の厚さの金に対する波長の関数としての反射率の図を示している。
【００８４】
ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ上の０〜５０ｎｍの間の厚さの金層の反射率の測定から、可視及び赤外範囲全体にわたって金層の厚さの増加とともに反射率が増加することが示されている。
【００８５】
４００〜７００ｎｍの間の可視範囲内では、ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ上への金の堆積による反射率の増加が観察される。可視範囲内の反射率の増加は、厚さ２．５ｎｍの金を含む層が堆積されるとすぐに現れる。実際、金を含む層の堆積がないと、反射率は２〜３％の間である。厚さ２．５ｎｍの金層がＰＯＥ／ＰＥＤＯＴ半ＲＩＰ上に堆積されると、反射率は１０％近くになる。厚さ５０ｎｍの金を含む層が堆積されると、反射率は９０％程度となる。
【００８６】
７８０〜２５００ｎｍの間の赤外範囲内では、半ＲＩＰ上に堆積された金層の厚さの増加とともに同様に反射率が増加する。
【００８７】
これらの結果は、吸収能αを低下させることが可能なことを示している。
【００８８】
多数の試験によって、機構の吸収能αを最小限にしながら、エレクトロクロム機構の放射率への影響が制限されるように、太陽放射に接触する第１の金属層の厚さの最適化が可能である。
【００８９】
好都合には、２．５〜２１ｎｍの間の厚さを有する金を含む層によって、吸収能及び放射率の間の最良の妥協が可能となる。
【００９０】
更に、太陽放射に直接接触しない面上の金または銀またはアルミニウムを含む金属層によって、ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰエレクトロクロム機構の表面伝導性を増加させることができ、従ってエレクトロクロム機構の電気的接触をより良くすることができ、それによって機構の始動が促進されることが、別の試験で示されている。
【００９１】
多数の測定によって、層の厚さを最適化させることができる。優先的には、２７〜５０ｎｍの間の厚さを有する金の層によって、良好な電気的接触が得られる。
【００９２】
両面が金属化されたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰ  １１は、次に電解質として機能するイオン液体で膨張させる。
【００９３】
上に重りが載せられたペトリ皿でＰＯＥ／ＰＥＤＯＴ／Ａｕ  ｓ−ＲＩＰに圧力を加えることによって、３日間にわたって膨張が行われる。ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴ／Ａｕ  ｓ−ＲＩＰの膨張速度は、金属層の厚さにより変化する。従って、最高膨張速度は、第１の層として厚さ６ｎｍの金を含む層と、２７ｎｍの金を含む第２の層とで覆われたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの場合に得られる。
【００９４】
図５ａ及び５ｂは、ＥＭＩＴＦＳＩで膨張させたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴ／Ａｕ機構の光学性能レベルを特徴付けるスペクトルを示している。
【００９５】
酸化還元状態を変化させる間の、ＥＭＩＴＦＳＩで膨張させたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴ／Ａｕ機構の光学性能レベルが図５ａで評価される。この変化は、赤外範囲内で材料が吸収性となる還元状態と、赤外範囲内で材料が反射性となる酸化状態との間で電気化学的に切り替えることによって得られる。
【００９６】
印加される電位は、３０秒〜１０分で変動する時間で±１．２Ｖである。
【００９７】
図５ａは、太陽放射に接触する面が６ｎｍの金属層で覆われＥＭＩＴＦＳＩで膨張させたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰを含む放射表面が、酸化状態で２５００ｎｍで２１％の最大反射率、及び還元状態で２５００ｎｍで８〜９％の最小反射率を示すことを示している。この種類の機構は、反射率の変動が約１０％となることができる。更に、これらの原材料で観察された還元状態から酸化状態への切り替え時間は約３０秒である。
【００９８】
図５ｂは、太陽放射に接触する面が２７ｎｍの金属層で覆われＥＭＩＴＦＳＩで膨張させたＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰを含む放射表面が、酸化状態で２５００ｎｍで６０％の最大反射率、及び還元状態で２５００ｎｍで５５〜５７％の最小反射率を示すことを示している。この種類の機構は、反射率の変動が約３〜５％となることができる。図５ｂは、金を含む層の厚さが増加すると太陽放射の吸収能が低下するが、放射率の変動の振幅に影響が生じることを明確に示している。
【００９９】
図５ａ及び５ｂは、太陽放射に直接接触する表面上の金属層が、ＰＯＥ／ＰＥＤＯＴｓ−ＲＩＰの切り替えを妨げないことも示している。
【符号の説明】
【０１００】
１  モノマー
２  モノマー
６  堆積室
７  ソース
８  フィラメント
９  るつぼ型の変形
１０  水晶微量天秤
１１  サンプル
１２ａ  電極
１２ｂ  電極
１３  サンプルホルダー
１３ａ  支持体
１３ｂ  カバー
１４  モーター
１４ａ  シャフト
Ｒ１  第１の網目構造
Ｒ２  第２の網目構造
ｄｄＥ  電位差
α  吸収能
ε  放射率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014095075.tif 000006
【外国語明細書】
2014095075000001.pdf