(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の変形材料層と、
第２の変形材料層と、
前記第１の変形材料層と前記第２の変形材料層との間に設けられた中間層とを備え、
前記第１の変形材料層は、酸化還元反応により分子の構造が変わる第１の刺激応答性化合物と、第１の電解質と、を含む第１の変形材料を含み、
前記第２の変形材料層は、酸化還元反応により分子の構造が変わる第２の刺激応答性化合物と、第２の電解質と、を含む第２の変形材料を含み、
前記第１の刺激応答性化合物および前記第２の刺激応答性化合物は、それぞれ、重合性官能基を有する構成単位が重合した重合体であり、
前記中間層は、前記第１の変形材料層と前記第２の変形材料層の間の電子の移動を妨げることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記変形材料は、ゲルである請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記第１の変形材料層および／または前記第２の変形材料層は、電子導電性物質を含むものである請求項１または２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記電子導電性物質は、炭素を含むものである請求項３に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記電子導電性物質は、粒子である請求項３または４に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記電子導電性物質の平均粒径は、１ｎｍ以上１０μｍ以下である請求項５に記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記重合性官能基が、ビニル基または（メタ）アクリル基である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記構成単位は、液晶性を有する官能基を備えるものである請求項１ないし７のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項９】
前記構成単位は、前記液晶性を有する官能基と前記重合性官能基とが連結基を介して配置されたものである請求項８に記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
前記構成単位は、炭素数が２および／または３のアルキレンオキシドが重合したポリアルキレンオキシド構造を含むものである請求項１ないし９のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項１１】
前記構成単位は、回転軸として機能する結合を有するユニットＡと、
前記ユニットＡの第１の結合部位に配置された第１のユニットＢと、
前記ユニットＡの第２の結合部位に配置された第２のユニットＢと、
第１のユニットＣと、
第２のユニットＣとを含むものであり、
前記第１のユニットＢと前記第２のユニットＢとが還元反応によって結合し、
前記第１のユニットＣおよび前記第２のユニットＣが前記重合性官能基を有するものである請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項１２】
前記ユニットＣは、液晶性を有する官能基を有するものである請求項１１に記載のアクチュエーター。
【請求項１３】
前記変形材料は、さらに、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、および、有機電解質オリゴマーよりなる群から選択される１種または２種以上を含むものである請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項１４】
前記中間層は、ゲルである請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項１５】
前記中間層は、ゲル化剤を含み、前記ゲル化剤は前記第１の変形材料および／または前記第２の変形材料を構成する成分と同一の成分を含むものである請求項１４に記載のアクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野やマイクロマシン分野等において、小型のアクチュエーターの必要性が高まっている。
このような小型のアクチュエーターは、小型であるとともに、低電圧で駆動することが求められている。このような低電圧化を実現するために種々の試みが行われている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来のアクチュエーターでは、駆動電圧を十分に低くすることができておらず、変形をさせるのに高い電圧が必要であった。また、従来のアクチュエーターでは、変形量（変位量）を十分に大きなものとすることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２４０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、低電圧で大きく変位することが可能なアクチュエーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエーターは、第１の変形材料層と、
第２の変形材料層と、
前記第１の変形材料層と前記第２の変形材料層との間に設けられた中間層とを備え、
前記第１の変形材料層は、酸化還元反応により分子の構造が変わる第１の刺激応答性化合物と、第１の電解質と、を含む第１の変形材料を含み、
前記第２の変形材料層は、酸化還元反応により分子の構造が変わる第２の刺激応答性化合物と、第２の電解質と、を含む第２の変形材料を含み、
前記第１の刺激応答性化合物および前記第２の刺激応答性化合物は、それぞれ、重合性官能基を有する構成単位が重合した重合体であり、
前記中間層は、前記第１の変形材料層と前記第２の変形材料層の間の電子の移動を妨げることを特徴とする。
これにより、低電圧で大きく変位することが可能なアクチュエーターを提供することができる。
【０００６】
本発明のアクチュエーターでは、前記変形材料は、ゲルであることが好ましい。
これにより、より柔軟に変形し、円滑に作動をする変形材料を得ることができる。また、変形材料層（アクチュエーター）としての形状の安定性、取り扱い性が特に優れたものとなる。
本発明のアクチュエーターでは、前記第１の変形材料層および／または前記第２の変形材料層は、電子導電性物質を含むものであることが好ましい。
これにより、低電圧でより大きく変位することが可能なアクチュエーターを提供することができる。
【０００７】
本発明のアクチュエーターでは、前記電子導電性物質は、炭素を含むものであることが好ましい。
これにより、電子の輸送機能が向上し、比較的低い電圧で変形材料層（アクチュエーター）を大きく変位させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記電子導電性物質は、粒子であることが好ましい。
これにより、変形材料層全体に均一に電子導電性物質を分散させることができ、変形材料中での電子の輸送を好適に行うことができる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターでは、前記電子導電性物質の平均粒径は、１ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
これにより、変形材料層中での電子の輸送を好適に行うことができ、刺激応答性化合物への電子供給効率を特に優れたものとすることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記重合性官能基が、ビニル基または（メタ）アクリル基であることが好ましい。
これにより、容易に刺激応答性化合物が重合することができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターでは、前記構成単位は、液晶性を有する官能基を備えるものであることが好ましい。
これにより、構成単位の応答速度をより効果的に向上させることができ、構成単位を重合してなる刺激応答性化合物（変形材料層、アクチュエーター）の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、構成単位からなる刺激応答性化合物の伸縮にともなう変形材料層（アクチュエーター）の変位をより好適に増幅することができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターでは、前記構成単位は、前記液晶性を有する官能基と前記重合性官能基とが連結基を介して配置されたものであることが好ましい。
これにより、液晶性を有する基が配向する際に、各液晶性を有する基同士が障害となることを抑制できる。その結果、液晶性を有する基が配向する際の運動性能をより高いものとすることができるため、構成単位を重合してなる刺激応答性化合物（変形材料層、アクチュエーター）の運動速度がより早くなる。
本発明のアクチュエーターでは、前記構成単位は、炭素数が２および／または３のアルキレンオキシドが重合したポリアルキレンオキシド構造を含むものである。
これにより、変形材料層の柔軟性、低温領域での作動性をさらに優れたものとすることができる。また、変形材料層をより最適な硬さに調整できる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターでは、前記構成単位は、回転軸として機能する結合を有するユニットＡと、
前記ユニットＡの第１の結合部位に配置された第１のユニットＢと、
前記ユニットＡの第２の結合部位に配置された第２のユニットＢと、
第１のユニットＣと、
第２のユニットＣとを含むものであり、
前記第１のユニットＢと前記第２のユニットＢとが還元反応によって結合し、
前記第１のユニットＣおよび前記第２のユニットＣが前記重合性官能基を有するものであることが好ましい。
これにより、刺激応答性化合物（変形材料、アクチュエーター）の応答速度、変位量を特に優れたものとすることができる。
【００１２】
本発明のアクチュエーターでは、前記ユニットＣは、前記液晶性を有する官能基を有するものであることが好ましい。
これにより、刺激応答性化合物（変形材料）の応答速度をより効果的に向上させることができる。また、刺激応答性化合物の伸縮にともなう変形材料全体の変位をさらに好適に増幅することができ、アクチュエーター全体としての変位量をさらに大きいものとすることができる。また、アクチュエーターは、より低い電圧での変形が可能となる。
【００１３】
本発明のアクチュエーターでは、前記変形材料は、さらに、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、および、有機電解質オリゴマーよりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであることが好ましい。
これにより、変形材料全体をより最適な硬さに調整できる。また、変形材料（アクチュエーター）を、より柔軟に変形し、円滑に作動をするものとすることができる。また、ゲル状態の変形材料において、溶媒（液体成分）の保持力を特に優れたものとすることができるため、不本意な経時的な変形材料の体積減少をより効果的に防止することができる。
【００１４】
本発明のアクチュエーターでは、前記中間層は、ゲルであることが好ましい。
これにより、アクチュエーター全体を、より柔軟に変形し、円滑に作動をするものとすることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記中間層は、ゲル化剤を含み、前記ゲル化剤は前記第１の変形材料および／または前記第２の変形材料を構成する成分と同一の成分を含むものであることが好ましい。
これにより、アクチュエーターの耐久性、信頼性を特に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のアクチュエーターの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のアクチュエーターの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明のアクチュエーターを構成する刺激応答性化合物の構成単位の酸化還元反応前後の構造を説明するための図である。
【図４】本発明のアクチュエーターを構成する刺激応答性化合物の酸化還元反応前後の分子構造を説明するための図である。
【図５】本発明のアクチュエーターを構成する刺激応答性化合物の構成単位の酸化還元反応前後の構造を説明するための図である。
【図６】本発明のアクチュエーターを構成する刺激応答性化合物の酸化還元反応前後の分子構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１、図２は、本発明のアクチュエーターの好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
図１、図２に示すように、本実施形態のアクチュエーター１００は、第１の変形材料層１１と、第２の変形材料層１２と、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層との間に設けられた中間層１３とを備えている。そして、駆動装置２００は、アクチュエーター１００と、直流の電源１０と、アクチュエーター１００への通電・切電を選択するスイッチ１４とで構成されており、アクチュエーター１００は、スイッチ１４を介して、電源１０に接続されている。
【００１７】
図１に示す構成では、スイッチ１４を介して、第１の変形材料層１１が、電源１０の正極に接続されており、第２の変形材料層１２が、電源１０の負極に接続されている。他方、図２に示す構成では、スイッチ１４を介して、第１の変形材料層１１が、電源１０の負極に接続されており、第２の変形材料層１２が、電源１０の正極に接続されている。
第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２は、いずれも、酸化還元反応により、分子構造が変わる刺激応答性化合物と、電解質とを含む変形材料で構成されたものである。
中間層１３は、前記電解質によるイオンを透過する機能を有するものである。
【００１８】
以下、アクチュエーター１００の構成について詳細に説明する。
図１、図２に示すように、本実施形態のアクチュエーター１００は、第１の変形材料層１１と、第２の変形材料層１２と、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層１２との間に設けられ、これらと接触して設けられた中間層１３とを備えている。
【００１９】
≪第１の変形材料層≫
まず、第１の変形材料層について説明する。
第１の変形材料層１１は、刺激応答性化合物と、電解質とを含む材料で構成されている。さらに、第１の変形材料層１１は、電子導電性物質、溶媒、ゲル化剤、液晶ポリマー等が含まれていてもよい。
【００２０】
また、第１の変形材料層１１は、例えば、固体状、ゲル状（半固体状）、液体状等、その形態はいかなるものであってもよいが、ゲル状（半固体状）をなすものが好ましい。これにより、変形材料の取り扱い性（取り扱いのし易さ）に優れるとともに、変形材料の適用範囲を広げることができる。また、柔軟に変形し、円滑に作動をするアクチュエーター１００を提供することができる。
【００２１】
以下、第１の変形材料を構成する各成分について詳細に説明する。
＜刺激応答性化合物＞
まず、刺激応答性化合物について説明する。
図３、図５は、本発明のアクチュエーターを構成する刺激応答性化合物の構成単位の酸化還元反応前後の構造を説明するための図である。図４、図６は、アクチュエーターを構成する刺激応答性化合物の酸化還元反応前後の分子構造を説明するための図である。図３、図４は、後に詳述するユニットＤを有さない刺激応答性化合物を示すものであり、図５、図６は、後に詳述するユニットＤを有する刺激応答性化合物を示すものであり、図５は図３に対応するものであり、図６は図４に対応するものである。図３、図４、図５、図６中、○は官能基（原子団）を意味し、線は結合を意味する。
【００２２】
刺激応答性化合物は、刺激によって、分子の立体構造を変形（変位）させる機能、言い換えると、分子鎖が伸縮する機能を有する化合物である。
本発明において、刺激応答性化合物は、酸化還元反応により、分子の立体構造が変わるものであり、刺激応答性化合物が、重合性官能基を有する構成単位が重合してなる重合体である。このものは、比較的低い電圧で変形材料全体を大きく変位させることができる。その結果、例えば、アクチュエーターは、低電圧で、十分に大きな変位力、変位量を得ることができる。また、アクチュエーターの応答速度を優れたものとすることができ、変形の再現性にも優れている。また、アクチュエーターの軽量化を図ることができる。
【００２３】
［構成単位］
刺激応答性化合物を構成する構成単位は、酸化還元反応により、分子の立体構造が変わるものであり、分子鎖が伸縮する機能を有する。これにより、構成単位を重合してなる重合体としての刺激応答性化合物は、形状を変形させる度合い（変化率）を大きなものとすることができる。また、アクチュエーター１００全体としての変位量を特に大きいものとすることができる。
【００２４】
図３（ａ）等に示す構成単位は、回転軸として機能する結合を有するユニットＡと、ユニットＡの両末端（第１の結合部位および第２の結合部位）に結合した２つのユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）と、２つのユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）とを有しており、第１のユニットＢと第２のユニットＢとは酸化還元反応によって結合するものであり、第１のユニットＣおよび第２のユニットＣが液晶性を有する官能基である。これにより、刺激応答性化合物（変形材料、アクチュエーター１００）の応答速度、変位量を特に優れたものとすることができる。
【００２５】
以下、図３に示すような構成単位について、中心的に説明する。
構成単位を構成するユニットＡは、回転軸として機能する結合を有しており、当該結合を軸に回転可能となっている基（ユニット）である。このようなユニットを有することにより、刺激応答性化合物は、変形（変位）可能となっている。
ユニットＡとしては、例えば、２つの芳香環が結合した基を用いることができるが、中でも、下記式（１）、下記式（２）および下記式（３）よりなる群から選択される１種の基であるのが好ましい。これにより、構成単位は、より円滑な変形（変位）が可能となり、アクチュエーター１００はより低電圧で駆動するものとなる。
【００２６】
【化１】
0005924146.tif 000002
【００２７】
ユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）は、図３（ａ）に示すように、ユニットＡの回転軸方向の両末端（ユニットＡの第１の結合部位および第２の結合部位）に結合している基である。すなわち、第１のユニットＢがユニットＡの第１の結合部位に、第２のユニットＢがユニットＡの第２の結合部位に結合している。
また、ユニットＢは、ユニットＢ同士で酸化還元反応によって結合を形成する基である（図３（ｂ）参照）。言い換えると、外部から電子の受け取る（還元される）ことによって結合を形成する基である。また、外部に電子を放出する（酸化される）ことで結合を解除する基である。このような酸化還元反応は、例えば、電圧を印加することにより、進行させることができる。また、電圧の印加を止めることで、構成単位の酸化還元反応を止めることができ、結果として、第１の変形材料層１１の形状を保持することが可能となる。
【００２８】
特に、図３に示すように、構成単位が、酸化反応により、伸長（膨張）し、かつ、正に帯電するものである場合、以下のような効果が得られる。
すなわち、構成単位自体が伸長（膨張）することにより、これにより、第１の変形材料層１１全体の体積が大きくなり、伸長（膨張）する効果が得られるとともに、正に帯電した構成単位の分子同士が静電的に反発することにより、第１の変形材料層１１全体の体積は、構成単位の分子の体積の増加率よりも大きい割合で増大するという効果が得られる。さらに、酸化反応をする際には、後に詳述する電解質由来のアニオン（陰イオン）が流入することになるため、第１の変形材料層１１の体積は、当該アニオン（例えば、ＢＦ４−等）の体積に対応する分だけ増大することとなる。これらの効果が相乗的に作用し合うことにより、酸化反応が起こる第１の変形材料層１１の体積を特に効率よく増大させることができる。これに対し、還元反応が進行する際には、構成単位自体が収縮し、さらに上記のような静電的な反発、および、イオンの流入が生じないため、第１の変形材料層１１の伸縮率を高いものとすることができる。以上のようなことから、図３に示すように、構成単位が、酸化反応により、伸長（膨張）し、かつ、正に帯電するものである場合には、第１の変形材料層１１全体としての変形量を大きなものとすることができる。その結果、アクチュエーター１００全体としての変形量をより大きなものとすることができるとともに、より低い電圧での駆動が可能となる。
【００２９】
ユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）としては、ユニットＢ同士（第１のユニットＢと第２のユニットＢと）で酸化還元反応によって結合を形成する基であれば、特に限定されないが、ユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）は、下記式（４）で表される基であるのが好ましい。これにより、反応条件を調整することで、ユニットＢ同士の結合状態と非結合状態とを可逆的にかつより容易に進行させることができる。また、反応性が高いため、構成単位は、より円滑で、かつより低電圧での変形が可能となる。
【００３０】
【化２】
0005924146.tif 000003
【００３１】
ユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）は、重合性官能基を有するものである。この重合性官能基によって、構成単位が重合することで、より分子鎖の長い刺激応答性化合物を形成することができる。また、このように分子鎖を長くすることにより、後に詳述するように、分子の変形（変位）の度合いを大きくすることができ、構成単位は、より強い力（応力）で駆動することが可能となる。
【００３２】
また、ユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）の重合性官能基は、ビニル基または（メタ）アクリル基であることが好ましい。これにより、容易に刺激応答性化合物が重合することができる。
また、ユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）は、液晶性を有する基を有することが好ましい。これにより、ユニットＣに電場や磁場の付与したとき、ユニットＣは所定の方向に配列する。その結果、構成単位は、その駆動に所定の方向性を示す。ここで、液晶性とは、電場や磁場の付与により、分子の配向方向を変えることができるものをいう。
また、ユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）は、液晶性を有する基を有することにより、構成単位を重合してなる刺激応答性化合物の伸縮にともなう変形材料全体の変位をより好適に増幅することができ、変形材料全体としての変位量を特に大きいものとすることができる。また、変形材料は、より低い電圧での変形が可能となる。
【００３３】
ユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）としては、液晶性を示す基を含む場合、複数の環構造を有する基、例えば、複数の芳香環（例えば、フェニル基）をエステル基で連結したもの、芳香環（例えば、ベンゼン環）若しくはシクロヘキサン環が直接連結したものが挙げられる。また、特に、複数の環構造を有する基は、２以上の芳香環を含むものが好ましい。
【００３４】
ユニットＣとしては、特に、複数の環構造のうちの１つの環構造にハロゲン原子が１つ以上結合した基を用いるのが好ましい。これにより、ユニットＣの配向時における運動性能をより高いものとすることができ、運動速度がより早くなる。その結果、変形材料は、より速くかつより円滑に変形（変位）が可能となり、さらに低電圧で駆動するものとなる。
【００３５】
また、構成単位が液晶性を有する官能基を有するものである場合、液晶性を有する官能基と重合性官能基とが連結基を介して配置されていることが好ましい。これにより、液晶性を有する基が配向する際に、各液晶性を有する基同士が障害となり、配向しにくくなることを抑制することができる。また、液晶性を有する基を有するユニットＣの配向時における運動性能をより高いものとすることができ、構成単位を重合してなる刺激応答性化合物の運動速度がより早くなる。また、変形材料は、より速くかつより円滑に変形（変位）がすることができる。
【００３６】
また、液晶性を有する官能基と重合性官能基とを接合する連結基としては、ＣｎＨ２ｎまたはＣｎＨ２ｎＯ（ただし、ｎは１以上の整数を表す）で表されるものが挙げられる。この場合、ｎは、１以上の整数であればよいが、特に、２〜１０の整数であることが好ましい。これにより、液晶性を有する基を有するユニットＣの配向時における運動性能を特に高いものとすることができ、構成単位を重合してなる刺激応答性化合物の運動速度を特に早いものとすることができる。
前述したような、重合性官能基と、液晶基を有する基と、液晶性を有する官能基と重合性官能基とを接合する連結基とを有するユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）は、の具体例としては、以下のようなものが挙げることができる。
【００３７】
【化３】
0005924146.tif 000004
【００３８】
ユニットＣは、構成単位の分子内において、いかなる部位に結合するものであってもよく、例えば、ユニットＢに結合するものであってもよいが、ユニットＡに結合するものであるのが好ましい。特に、分子内に２つのユニットＣ（第１のユニットＣおよび第２のユニットＣ）を含むものである場合、第１のユニットＣは、ユニットＡの第３の結合部位（第１の結合部位、第２の結合部位とは異なる部位）に配置されたものであり、第２のユニットＣは、ユニットＡの第４の結合部位（第１の結合部位、第２の結合部位、第３の結合部位とは異なる部位）に配置されたものであるのが好ましい。これにより、さらに低い電圧で好適に変形することができる。また、その結果、変形材料の柔軟性、低温領域での作動性をさらに優れたものとすることができる。
【００３９】
以上説明したように、構成単位が、軸回転可能なユニットＡと、ユニットＡの両末端（第１の結合部位および第２の結合部位）に結合した２つのユニットであって、酸化還元反応によりユニット同士で結合を形成することが可能なユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）と、ユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）に結合した２つのユニットであって、液晶性を有するユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）とを有しているものである場合、より低い電力で変形（変位）させることができるとともに、変位の度合いを比較的大きくすることができる。これは、以下の理由によるものと考えられる。
【００４０】
すなわち、液晶性を有するユニットＣによって複数の構成単位が配向した（並んだ）状態で存在することができ、その揃った状態で電圧等を印加して１分子内のユニットＢ同士が酸化還元反応により結合する（架橋する）。このように、ユニットＣの配向性（液晶性）とユニットＢの刺激による結合性とを利用することで、図３（ａ）に示す状態から、図３（ｂ）に示す状態へと確実に変形（変位）することができる。特に、ユニットＣの配向とユニットＢ同士の結合は、低い電圧で進行するので、低電圧で、大きな変形（変位）が可能となる。
【００４１】
また、構成単位は、前述したユニットＡ、ユニットＢ（第１のユニットＢ、第２のユニットＢ）、ユニットＣ（第１のユニットＣ、第２のユニットＣ）に加え、さらに分子内に、炭素数が２および／または３のアルキレンオキシドが重合してなるポリアルキレンオキシド構造を含むユニットＤを含むものであってもよい（図５、図６参照）。これにより、より低い電圧で好適に変形することができる。また、第１の変形材料層１１（アクチュエーター１００）の柔軟性をさらに優れたものとすることができる。また、低温でも、構成単位を含む刺激応答性化合物（変形材料）の結晶化を確実に防止することができ、低温領域（例えば、−１０℃以下）での作動性を特に優れたものとすることができる。また、構成単位がユニットＤを含むものであることにより、刺激応答性化合物全体として、塩（電解質）との親和性・相溶性を優れたものとすることができ、酸化還元反応において電荷の移動がより速やかなものとなる。その結果、刺激応答性化合物を含むアクチュエーター１００の応答速度はより速いものとなる。
また、構成単位がユニットＤを含むものであることにより、刺激応答性化合物全体として、溶媒を保持する能力（保液性）を特に優れたものとすることできる。このため、変形材料をより最適な硬さに調整できる。また、アクチュエーター１００を、より柔軟に変形し、円滑に作動をするものとすることができる。
【００４２】
刺激応答性化合物は、分子内に、１つのユニットＤを含むものであってもよいが、図５に示す構成では、ユニットＤとして、第１のユニットＤおよび第２のユニットＤを備えている。これにより、さらに低い電圧で好適に変形することができる。また、アクチュエーター１００の柔軟性、低温領域での作動性をさらに優れたものとすることができる。
ユニットＤは、構成単位の分子内において、いかなる部位に結合するものであってもよく、例えば、ユニットＢに結合するものであってもよいが、ユニットＡに結合するものであるのが好ましい。特に、分子内に２つのユニットＤ（第１のユニットＤおよび第２のユニットＤ）を含むものである場合、第１のユニットＤは、ユニットＡの第３の結合部位（第１の結合部位、第２の結合部位とは異なる部位）に配置されたものであり、第２のユニットＤは、ユニットＡの第４の結合部位（第１の結合部位、第２の結合部位、第３の結合部位とは異なる部位）に配置されたものであるのが好ましい。これにより、さらに低い電圧で好適に変形することができる。また、アクチュエーター１００の柔軟性、低温領域での作動性をさらに優れたものとすることができる。
また、第１のユニットＤは、第１のユニットＣに結合したものであり、第２のユニットＤは、第２のユニットＣに結合したものであるのが好ましい。これにより、さらに低い電圧で好適に変形することができる。また、アクチュエーター１００の柔軟性、低温領域での作動性をさらに優れたものとすることができる。
【００４３】
前述したように、ユニットＤ（第１のユニットＤおよび第２のユニットＤ）は、炭素数が２および／または３のアルキレンオキシドが重合してなるポリアルキレンオキシド構造を含むものである。
ユニットＤが、炭素数２のアルキレンオキシド（エチレンオキシド）が重合してなる構造を有するものである場合、アクチュエーター１００の柔軟性、低温領域での作動性等を特に優れたものとすることができる。また、アクチュエーター１００の応答速度を特に速いものとすることができる。
また、ユニットＤが、炭素数３のアルキレンオキシド（プロピレンオキシド）が重合してなる構造を有するものである場合、変形材料・アクチュエーター１００の耐久性を特に優れたものとすることができる。
【００４４】
ユニットＤ（第１のユニットＤ、第２のユニットＤ）におけるアルキレンオキシドの重合数（原料となるアルキレンオキシドの分子数）は、４以上２０以下であるのが好ましく、５以上１０以下であるのがより好ましい。変形材料・アクチュエーター１００の耐久性をさらに優れたものとしつつ、アクチュエーター１００の柔軟性、低温領域での作動性等を特に優れたものとすることができ、アクチュエーター１００の応答速度を特に速いものとすることができる。
【００４５】
［刺激応答性化合物］
刺激応答性化合物は、前述したような構成単位が重合してなる重合体である。
前述したような構成単位は、ユニットＣ（第１のユニットＣと第２のユニットＣ）に重合性官能基を有しているものであるため、この重合性官能基を利用して重合することで、構成単位が重合してなる重合体である刺激応答性化合物を得ることができる。これにより、刺激応答性化合物の分子の変形（変位）の度合いを大きくすることができる。その結果、変形材料として、より大きな変位量を得ることができ、アクチュエーター１００の作動性を優れたものとすることができる。
【００４６】
すなわち、ユニットＣの重合性官能基を利用して、構成単位が重合してなる重合体である刺激応答性化合物は、図２に示される構造のように構成単位が順次連なった状態となる。そして、刺激応答性化合物が酸化された状態では、図４（ａ）に示すように、構成単位が長手方向に連なって伸びた状態で存在している。これにより、分子の立体構造は、伸長（膨張）した状態をなる。そして、刺激応答性化合物が還元された状態では、図４（ｂ）に示すように、ユニットＡを軸に回転し、隣接するユニットＢ同士が酸化還元反応により結合し、さらに、液晶性のユニットＣが配向することにより、ユニットＢを基点として折りたたまれた状態となる。これにより、分子の立体構造は、収縮した状態となる。このように、刺激応答性化合物全体として、分子の立体構造が大きく変化する。ここで、ユニットＢを有する構成単位を重合してなる刺激応答性材料は、折れ曲がりの基点となるユニットＢを複数有する。このため、刺激応答性材料全体として、変位の度合いを大きなものとすることができる。その結果、刺激応答性化合物を含むアクチュエーター１００の変位の度合いを大きなものとすることができる。
【００４７】
さらに、刺激応答性化合物に電圧を印加することで、液晶性を有する官能基を有するユニットＣは所定の方向に配列する。このため、前述したような折れ曲がりの基点となるユニットＢが複数あることと、各構成単位のユニットＣが配向することとの相乗効果により、刺激応答性材料全体として、変位の度合いをより大きなものとすることができる。その結果、刺激応答性化合物を含むアクチュエーター１００の変位の度合いを大きなものとすることができる。
また、前述した分子の立体構造の変化には、可逆性があり、前記のように収縮した状態から、伸長（膨張）した状態へと戻ることができる。また、この分子の立体構造の変化は、複数回実施でき、再現性にも優れている。
【００４８】
以上のように刺激応答性化合物は、分子の立体構造の変化と、その可逆性や再現性を備えている。このため、刺激応答性化合物を含む変形材料も、同様の効果を備えている。その結果、変形材料は、変形の度合い（変形率）を大きなものとすることができるとともに、その変形に方向性を持たせることができる。そして、電圧の印加を止めることで、第１の変形材料層１１の形状を保持することができ、アクチュエーター１００の形状を保持することができる。
【００４９】
また、刺激応答性化合物を含む変形材料が、ゲル状をなす場合、構成単位を重合してなる刺激応答性化合物がそれ自体でゲル状をなすもの（刺激応答性化合物を単独でゲル状になすものに加え、刺激応答性化合物に溶媒を加えてゲル状をなすものを含む。以下同様。）であり、変形材料がゲル状をなすものと、ゲル化剤を別途付加して、変形材料をゲル化するものとがある。
【００５０】
構成単位を重合してなる刺激応答性化合物がそれ自体でゲル状をなすものは、刺激応答性高分子に溶媒を取り込むことで、変形材料をゲル化することができる。また、これにより、変形材料は、異方的な伸縮をより好適に行うことができる。また、変形材料はより好適な弾性を有するものとなる。さらに、刺激応答性化合物は、ポリアルキレンオキシド構造を含むユニットＤを有する構成単位が重合してなる重合体である場合、刺激応答性化合物全体として、溶媒を保持する能力（保液性）を特に優れたものとすることできる。その結果、変形材料をゲル化することができ、変形材料としての形状の安定性、取り扱い性が特に優れたものとなる。結果として、アクチュエーター１００の形状の安定性を優れたものとすることができる。
【００５１】
また、刺激応答性化合物は、前述したような構成単位を重合してなる重合体のみからなるものであってもよいが、この重合体に、その他の構成を含んだものであってもよい。例えば、前述したような重合体に、さらに部分的に化学修飾し、置換基を導入してもよい。これにより、例えば、刺激応答性化合物全体としての応答速度をより向上させることができる。また、例えば、刺激応答性化合物全体として、溶媒を保持する能力（保液性）を特に優れたものとすることができる。
【００５２】
刺激応答性化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００以上５００，０００以下であるのが好ましく、１０，０００以上１００，０００以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果が、より顕著に発揮される。
変形材料中における刺激応答性化合物の含有率は、１０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、２０質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。これにより、本発明の効果が、より顕著に発揮される。
【００５３】
＜電解質＞
第１の変形材料層１１を構成する変形材料は、電解質を含むものである。
電解質としては、各種酸、塩基、塩を用いることができるが、塩を用いるのが好ましい。これにより、変形材料の耐久性を特に優れたものとすることができる。電解質の塩としては、例えば、過塩素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム等の無機塩；テトラブチルアンモニウムテトラフルオロホウ素、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド（ＢＭＰＴＦＳＩ）、メチル−トリオクチルアンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド（ＭＴＯＡＴＦＳＩ）、トリエチルスルフォニウム  ビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド（ＴＥＳＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  トリフルオロメタンスルフォネート（ＥＭＩＣＦ３ＳＯ３）等の有機塩等を用いることができる。ＢＭＰＴＦＳＩ、ＭＴＯＡＴＦＳＩ、ＴＥＳＴＦＳＩ、および、ＥＭＩＣＦ３ＳＯ３の構造式は、それぞれ、下記式（６）、下記式（７）、下記式（８）、および、下記式（９）で表される。
【００５４】
【化４】
0005924146.tif 000005
【００５５】
【化５】
0005924146.tif 000006
【００５６】
【化６】
0005924146.tif 000007
【００５７】
【化７】
0005924146.tif 000008
【００５８】
変形材料は、中でも、電解質として，過塩素酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、および、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロホウ素よりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであるのが好ましい。これにより、刺激応答性化合物（変形材料、アクチュエーター１００）の応答速度をさらに効果的に向上させることができるとともに、刺激応答性化合物の伸縮にともなうアクチュエーター１００全体の変位をさらに増幅することができる。
【００５９】
前述したような電解質を含むことにより、電源１０による安定的な通電が可能となる。また、刺激応答性化合物への電荷の受け渡しをより速やかに進行させることができ、第１の変形材料層１１の高速応答性を特に優れたものとすることができる。また、変形第１の変形材料層１１全体（特に、第１の変形材料層１１の厚さ方向全体）にわたって、変形材料層を構成する刺激応答性化合物を効率よく伸縮させることができる。その結果、アクチュエーター１００全体としての伸縮率を特に大きいものとすることができる。
変形材料中の電解質の含有率は、３質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、５質量％以上３０質量％以下であるのがより好ましい。これにより、上述したような効果がより顕著に発揮される。
【００６０】
＜電子導電性物質＞
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料は、変形材料中において電子を輸送する機能を有する電子導電性物質を含んでいてもよい。
電子導電性物質としては、例えば、金属材料、炭素材料、それらの化合物、または有機材料などが挙げられる。具体例としては、例えば、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェン、カーボンナノ粒子、アセチレンブラック、活性炭等の各種炭素材料；ポリアニリン、ポリチオール、ポリピロール、Ｓｉ系やＧａ系等の半導体材料、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸）等の導電性高分子；透明導電性酸化物材料（例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等）；各種金属ナノワイヤー；等が挙げられる。その中でも特に、炭素材料が好ましく、カーボンナノ粒子がより好ましい。これにより、変形材料全体に高い電子導電性を付与することができる。
【００６１】
また、炭素材料等の粒子の形態は特に限定されず、緻密質、多孔質、中空等いずれの形態であってもよい。また、例えば、電子導電性物質として、カーボンナノ粒子を用いる場合、中空シェル状構造を持つカーボンナノ粒子を用いるのが好ましい。電子は粒子の表面のみを輸送されるため、中空シェル状構造を持つカーボンナノ粒子を用いることにより、電子の輸送機能がさらに向上する。また、比較的低い電圧で変形材料全体を大きく変位させることができ、アクチュエーター１００は、より速くかつより円滑に変形（変位）が可能となる。
【００６２】
電子導電性物質として中空シェル状構造のカーボンナノ粒子を用いる場合、当該カーボンナノ粒子の空隙率（空孔率）は、９０体積％以下であることが好ましく、３０体積％以上９０体積％以下であるのがより好ましく、６０体積％以上９０体積％以下であるのがさらに好ましい。これにより、カーボンナノ粒子（電子導電性物質）の形状の安定性を保持しつつ、上記のような効果をより顕著に発揮させることができる。その結果、長期間にわたって安定的に上記のような効果を発揮させることができるとともに、アクチュエーター１００のロット間での特性の均一性を特に優れたものとすることができる。
【００６３】
電子導電性物質は、変形材料中において、他の成分に溶解するものであってもよいが、変形材料中に不溶成分として存在しているものであるのが好ましく、特に、固体状で存在しているものが好ましい。
電子導電性物質の形状は、例えば、粒子状、平板状、繊維状（例えば、チューブ状）等の様々な形状をなすものであるのが挙げられるが、特に、粒子状をなすものであることが好ましい。なお、粒子の形状は、球体、非球体（例えば、鱗片状、紡錘状、回転楕円体）のいずれのものでもよい。これにより、変形材料全体に均一に電子導電性物質を分散させることができ、比較的低い電圧で変形材料全体を均一に大きく変位させることができ、アクチュエーター１００全体を均一に大きく変位させることができる。
【００６４】
電子導電性物質が粒子状の場合、その平均粒径は、１ｎｍ以上１０μｍ以下であるのが好ましく、２ｎｍ以上９０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、変形材料全体に、必要な濃度の電子導電性材料を付与することにより、確実に変形材料中での電子の供給ができる。また、刺激応答性化合物への電子供給効率を特に優れたものとすることができ、アクチュエーター１００は、より速くかつより円滑に変形（変位）が可能となる。これに対して、平均粒径が前記下限値未満であると、電子導電性材料が凝集してしまし、凝集を防止するための処理が加えて必要となる。一方、平均粒径が前記上限値を超えると、電子導電性材料の含有率を高める必要が生じ、前述したような効果のさらなる向上がみられない。
【００６５】
なお、本明細書では、「平均粒径」とは、体積基準の平均粒径（体積平均粒径（Ｄ５０））のことを指すものとする。測定装置としては、例えば、レーザー回折・散乱式粒度分析計  マイクロトラックＭＴ−３０００（日機装社製）等が挙げられる。なお、後述の実施例における体積平均粒径（Ｄ５０）は、前記のマイクロトラックＭＴ−３０００で測定した値である。
【００６６】
前述したような電子導電性材料を含むことにより、比較的低い電圧で第１の変形材料層１１全体を大きく変位させることができる。特に、第１の変形材料層１１の厚さが比較的大きい場合であっても、第１の変形材料層１１全体を効率よく変形させることができる。その結果、低電圧で、より大きな変位力、変位量を得ることができる。また、電源１０から引き出した配線を、変形材料（第１の変形材料層１１）の広い面積において接触させなくても、変形材料（第１の変形材料層１１）をより大きく変位させることができる。その結果、アクチュエーター１００は、より柔軟に変形し、円滑に作動をすることができる。また、変形材料の厚さが比較的大きいものであっても、その表面付近と、中心部付近とでの変形量の差が小さくなるため、変形量の制御が容易となる。
【００６７】
変形材料中における電子導電性物質の含有率は、１０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以上７０質量％以下であるのがより好ましい。これにより、変形材料中における電子の輸送を好適に行うことができ、アクチュエーター１００は、より速くかつより円滑に変形（変位）が可能となる。これに対して、電子導電性物質の含有率が前記下限値未満であると、変形材料中における電子の移動を補助する機能が減少する。一方、電子導電性物質の含有率が前記上限値を超えると、前述したような効果のさらなる向上がみられない。
【００６８】
また、変形材料中の電子導電性物質の分散状態は、均一なものがよいが、変形材料中での電子導電性材料の濃度が、連続的、断続的（間欠的）に、変化するような部分があってもよい。変形材料中の電子導電性物質の分散状態が均一な場合、比較的低い電圧で変形材料全体を均一により大きく変位させることができる。特に、変形材料の厚さが比較的大きい場合であっても、より効率よく変形させることができる。
【００６９】
＜溶媒＞
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料は、溶媒を含むものであってもよい。溶媒が刺激応答性高分子等に取り込まれると、変形材料を好適にゲル化することができるため、容易に固形化することができるとともに、変形材料の取り扱い性を向上させることがでる。さらには、第１の変形材料層１１を最適な硬さに調整でき、アクチュエーター１００の柔軟性を特に優れたものとすることができる。また、単体で固体状をなす電解質を含む場合において、当該電解質を変形材料中において溶解することができ、好適に電離した状態にすることができる。
【００７０】
溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、トルエン、ベンゼン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、アセトン、プロピレンカーボネイト、メチルペンタノン、エチルペンタノン、アセトニトリル等の有機溶媒を挙げることができる。
変形材料中における溶媒の含有率は、２０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以上６０量％以下であるのがより好ましい。これにより、変形材料の取り扱い性をより高いものとすることができる。
【００７１】
＜ゲル化剤＞
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料は、変形材料全体をゲル化することができる材料としてのゲル化剤を含んでいてもよい。これにより、変形材料全体をゲル化剤の種類や配合量等の選択によって、第１の変形材料層１１を最適な硬さに調整できる。
特に、刺激応答性化合物がゲル化しにくいものである場合でも、ゲル化剤を含むことにより、変形材料全体を第１の変形材料層１１を最適な硬さに調整できる。また、刺激応答性化合物がそれ自体でゲル状をなさない場合に限らず、刺激応答性化合物がそれ自体でゲル状をなす場合であっても、同様にゲル化剤を用いることができる。
【００７２】
変形材料を構成するゲル化剤としては、例えば、各種樹脂材料、寒天、ゼラチン、アルギン酸塩、ジェランガム等の材料が挙げられるが、本発明の変形材料は、ゲル化剤として、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、（メタ）アクリル酸メチル、および、有機電解質オリゴマーよりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであるのが好ましい。これにより、ゲル化剤の種類や配合量等の選択によって、第１の変形材料層１１を最適な硬さに調整できる。また、変形材料（アクチュエーター１００）を、より柔軟に変形し、円滑に作動をするものとすることができる。また、これにより、ゲル状の第１の変形材料層１１に含まれている溶媒（液体成分）の保持力を優れたものとすることができる。その結果、中間層１３は、経時的安定性を向上させることができる。さらに、不本意な経時的なアクチュエーター１００の体積減少をより効果的に防止することができる。
【００７３】
特に、第１の変形材料層１１を構成する変形材料が、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体を含むものである場合変形材料をより柔軟なものとすることができる。また、水分濃度の変動の影響を受けにくくすることができる。その結果、変形材料の不本意な吸湿等をより効果的に防止することができ、アクチュエーター１００の変形量をより確実に調整することができる。
【００７４】
フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は１０，０００以上１，０００，０００以下であるのが好ましく、１００，０００以上５００，０００以下であるのがより好ましい。前述したような効果がより顕著に発揮される。
なお、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体の化学構造は、下記式（１０）で表すことができる。
【００７５】
【化８】
0005924146.tif 000009
【００７６】
式（１０）中、ａは、０．６０以上０．９８以下であるのが好ましく、０．７５以上０．９５以下であるのがより好ましい。これにより変形材料をより変形に適した柔軟性を有するものとすることができる。
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料が、ポリメタクリル酸メチルを含むものである場合、変形材料が変形する際に割れ等が生じることをより確実に防止することができる。
ポリメタクリル酸メチルの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０，０００以上１００，０００以下であるのが好ましく、１０，０００以上５０，０００以下であるのがより好ましい。前述したような効果がより顕著に発揮される。
なお、ポリメタクリル酸メチルの化学構造は、下記式（１１）で表すことができる。
【００７７】
【化９】
0005924146.tif 000010
【００７８】
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料が、有機電解質オリゴマーを含むものである場合、当該有機電解質オリゴマーが後に述べる電解質の機能も兼ねることができる。
なお、有機電解質オリゴマーとしては、例えば、下記式（１２）で表されるものを用いることができる。
【００７９】
【化１０】
0005924146.tif 000011
（式（１２）中、Ｘは、ハロゲン、（ＣＦ３ＳＯ２）Ｎ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＳＣＮ、または、ＣＦ３ＳＯ３、ｎは、３以上３０以下の数である。）
【００８０】
変形材料中におけるゲル化剤の含有率は５質量％以上５０質量％以下であるのが好ましい。これにより、第１の変形材料層１１は、適度な柔軟性を得ることができ、アクチュエーター１００の信頼性、耐久性が向上する。
【００８１】
＜液晶ポリマー＞
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料は、液晶ポリマーを含むものであってもよい。
液晶ポリマーは、前述したような刺激応答性化合物の立体構造による、分子の変形に有利なように、補助する機能を有するものが好ましい。特に、第１の変形材料層１１を構成する変形材料が刺激応答性化合物として液晶性を有する官能基を備えたとものを含む場合において、液晶ポリマーを含むことにより、刺激応答性化合物の酸化還元反応による、液晶性を有する官能基（ユニットＣ）の配向の変化に伴い、液晶ポリマーの配向も、前述したような刺激応答性化合物の立体構造による、分子の変形に有利なように変化する。このため、変形材料（アクチュエーター１００）全体としての変形を、その度合いがより大きく、かつ、応答速度がより速いものとすることができる。すなわち、変形材料（アクチュエーター１００）は、特に優れた高速応答性を有し、異方的な伸縮の程度がより大きいものとなる。
【００８２】
液晶ポリマーは、液晶性を有する官能基を備えたモノマーを重合させることにより得ることができる。
液晶性を有する官能基としては、複数の環構造を有する基、例えば、複数の芳香環（例えば、フェニル基）をエステル基で連結したもの、芳香環（例えば、ベンゼン環）若しくはシクロヘキサン環が直接連結したものが挙げられる。
【００８３】
モノマーとしては、例えば、液晶性を有する官能基とアクリル基とを備えたモノマー、液晶性を有する官能基と（メタ）アクリル基とを備えたモノマー等を挙げることができる。
このようなモノマーとしては、例えば、下記式（１３）または（１４）で表される化合物を挙げることができる。
【００８４】
【化１１】
0005924146.tif 000012
（式（１３）、（１４）中、ｎは６以上の整数、Ｒは炭素数が１以上のアルキル基を示す。）
【００８５】
このようなモノマーを用いることにより、変形材料は、より速くかつより円滑に変形（変位）が可能となり、さらに低電圧で駆動するものとなる。
変形材料が液晶ポリマーを含むものである場合、当該液晶ポリマーは、架橋剤により架橋されたものであるのが好ましい。これにより、第１の変形材料層１１を最適な硬さに調整できる。すなわち、架橋構造を備えた液晶ポリマーを含むことにより、その分子内に刺激応答性化合物を取り込み、第１の変形材料層１１を最適な硬さに調整できる。その結果、変形材料全体としての形状の安定性、取り扱い性が特に優れたものとなる。また、これにより、変形材料（アクチュエーター１００）は、異方的な伸縮をより好適に行うことができる。また、架橋構造を有することにより、変形材料はより好適な弾性を有するものとなる。
架橋剤としては、上記モノマーで形成されるポリマーを架橋し得るものであれば、特に限定されず、いかなるものを用いてもよいが、下記式（１５）で示す架橋剤を用いることにより、液晶ポリマーの分子中に刺激応答性化合物をより容易に取り込むことができ、より確実に変形材料をゲル化することができる。
【００８６】
【化１２】
0005924146.tif 000013
（式（１５）中、ｍは４以上の整数を示す。）
【００８７】
架橋剤としては、具体的には、例えば、ビスアクリロイルオキシヘキサン、Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコールジメタクリレート等を挙げることができる。
液晶ポリマーは、液晶性官能基を有するモノマー１００ｍｏｌに対して、架橋剤を１ｍｏｌ以上１０ｍｏｌ以下添加して架橋したものであるのが好ましい。これにより、刺激応答性化合物の伸縮にともなう変形材料（アクチュエーター１００）全体の変位を効率よく増幅することができる。
【００８８】
また、変形材料が刺激応答性化合物として、液晶性を有する官能基を備えるものである場合、前記液晶ポリマーは、その分子内に、刺激応答性化合物の液晶性を有する官能基と同じ官能基を有しているものであるのが好ましい。これにより、刺激応答性化合物（変形材料）の応答速度をより効果的に向上させることができる。また、刺激応答性化合物の伸縮にともなうアクチュエーター１００全体の変位をさらに好適に増幅することができ、アクチュエーター１００全体としての変位量をさらに大きいものとすることができる。また、アクチュエーター１００は、より低い電圧での変形が可能となる。
【００８９】
液晶ポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１００００以上１０００００以下であるのが好ましく、１００００以上５００００以下であるのがより好ましい。前述したような効果がより顕著に発揮される。
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料が、ゲル化剤とともに、液晶ポリマーを含むものである場合、前述したような効果が得られるとともに、これらが相乗的に作用し合い、変形材料の強度をさらに優れたものとすることができるとともに、変位量をより大きいものとすることができる。
【００９０】
前述したような液晶ポリマーを含むことにより、刺激応答性化合物（変形材料）の応答速度を効果的に向上させることができる。また、刺激応答性化合物の伸縮にともなう変形材料全体の変位をより好適に増幅することができ、アクチュエーター１００全体としての変位量を特に大きいものとすることができる。
変形材料中における液晶ポリマーの含有率は、３質量％以上５０質量％以下であるのが好ましい。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
また、第１の変形材料層１１を構成する変形材料は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。
【００９１】
第１の変形材料層１１の導電率は、０．１Ｓ／ｃｍ以上であるのが好ましく、１Ｓ／ｃｍ以上であるのがより好ましい。これにより、アクチュエーター１００の応答速度を特に優れたものとし、また、アクチュエーター１００の小型化を図ることができる。
第１の変形材料層１１の厚さは、特に限定されないが、５ｍｍ以下であるのが好ましい。これにより、駆動電圧を比較的低いものとしつつ、より大きな変位力を得ることができる。
また、第１の変形材料層１１に電子導電性物質を含む場合０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０３ｍｍ以上１ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、第１の変形材料層１１の厚さが比較的大きい場合であっても、アクチュエーターをより好適に駆動させることができる。
【００９２】
≪第２の変形材料層≫
次に、第２の変形材料層について説明する。
第２の変形材料層１２は、前述した第１の変形材料層１１と同様に、刺激応答性化合物と、電解質とを含む材料で構成されており、さらに、電子導電性物質、溶媒、ゲル化剤、液晶ポリマー等が含まれていてもよい。
第２の変形材料層１２の構成材料としては、第１の変形材料層１１で述べた材料を用いることができる。なお、第２の変形材料層１２は、第１の変形材料層１１と、異なる材料で構成されたものであってもよいし、同一または同種の材料で構成されたものであてもよい。
【００９３】
第２の変形材料層１２は、導電率や厚さ等の条件についても、前記第１の変形材料層１１で述べたのと同様の条件を満足するのが好ましい。これにより、第１の変形材料層１１で述べたのと同様の効果が得られる。なお、アクチュエーター１００において、第２の変形材料層１２は、第１の変形材料層１１と、異なる条件であってもよいし、同一の条件であってもよい。
【００９４】
≪中間層≫
次に、中間層について説明する。
中間層１３は、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層１２との間に位置し、セパレーターとして機能するものである。中間層１３は、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２中に含まれる電解質によるイオン（前記電解質が電離したもの）を透過する機能を有する。また、中間層１３は電子を移動させない機能を有し、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層１２の間の中間層１３を通じての電子の移動を妨げる。このため第１の変形材料層１１及び第２の変形材料層１２への電子の出入りに関して、外部の電極や配線を通じて可能となるため、アクチュエーターを変形させたり変形の向きを制御したりすることができる。
【００９５】
中間層１３は、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２に追従して変形するような柔軟性を有するものが好ましい。これにより、アクチュエーター１００全体が、柔軟に変形し、円滑に作動をするものとすることができる。
また、中間層１３は、例えば、固体状、液体状等、その形態はいかなるものであってもよいが、ゲル状をなすものであるのが好ましい。これにより、アクチュエーター１００全体は、より柔軟に変形し、円滑に作動をすることができる。
また、中間層１３は、ゲル化剤を含むものが好ましい。これにより、ゲル化剤の種類や配合量等の選択によって、中間層１３を最適な硬さに調整できる。
【００９６】
ゲル化剤としては、例えば、各種樹脂材料、寒天、ゼラチン、アルギン酸塩、ジェランガム等の材料が挙げられるが、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、および、有機電解質オリゴマーよりなる群から選択される１種または２種以上を含むものであるのが好ましい。これにより、ゲル状の中間層１３に含まれている溶媒（液体成分）の保持力を優れたものとすることができる。その結果、中間層１３は、経時的安定性を向上させることができる。さらに、不本意な経時的なアクチュエーター１００の体積減少をより効果的に防止することができる。
【００９７】
第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２の構成成分としてのゲル化剤と、中間層１３の構成成分としてのゲル化剤とは、異なるものであってもよいが、同一または同種の成分を含むものであるのが好ましい。これにより、中間層１３と、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２との密着性を特に優れたものとすることができる。また、中間層１３を介して、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層１２との間でイオンの移動をより円滑に行うことができる。その結果、アクチュエーター１００の信頼性、耐久性を特に優れたものとすることができる。
中間層１３中におけるゲル化剤の含有率は、３質量％以上４０質量％以下であるのが好ましく、５質量％以上３０質量％以下であるのがより好ましい。これにより、中間層１３は、適度な柔軟性を得ることができ、アクチュエーター１００の信頼性、耐久性が向上する。
【００９８】
また、中間層１３は、電解質を含むものが好ましい。これにより、電子の移動が円滑となり、その結果、中間層１３を介して第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２の間での電解質によるイオンの移動をより円滑に移動させることができる。さらに、アクチュエーター１００の高速応答性を特に優れたものとすることができる。
電解質としては、前述した第１の変形材料層１１の構成成分として例示したものを用いることができる。これにより、変形材料の耐久性を特に優れたものとすることができる。
【００９９】
また、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２の構成成分としての電解質と、中間層１３の構成成分としての電解質とは異なるものであってもよいが、同一または同種の成分を含むものであるのが好ましい。これにより、中間層１３と、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２との密着性を特に優れたものとすることができる。また、中間層１３を介して、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層１２との間でイオンの移動をより円滑に行うことができる。その結果、アクチュエーター１００の信頼性、耐久性が向上する。
中間層１３中における電解質の含有率は、３質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、５質量％以上３０質量％以下であるのがより好ましい。これにより、中間層１３は、適度な柔軟性と、導電性との均衡を保つことができる。
【０１００】
また、中間層１３は、溶媒を含むものが好ましい。これにより、中間層１３を最適な硬さに調整とすることができ、アクチュエーター１００全体としての柔軟性を特に優れたものとすることができる。また、単体で固体状をなす電解質を含む場合において、当該電解質を中間層１３中において好適に溶解・電離した状態とすることができる。
溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、トルエン、ベンゼン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、アセトン、プロピレンカーボネイト、メチルペンタノン、エチルペンタノン、アセトニトリル等の有機溶媒を挙げることができる。これにより、単体で固体状をなす電解質を含む場合において、当該電解質を中間層１３中において好適に溶解・電離した状態とすることができる。
【０１０１】
また、中間層１３が溶媒を含むものである場合、中当該溶媒は、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２の構成成分としての溶媒とは異なるものであってもよいし、同一または同種のものであってもよい。これにより、中間層１３と、隣接する第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２との間の界面の相溶性がよくなる。結果として、これらの層の密着性が向上すし、アクチュエーター１００の耐久性が向上する。
中間層１３中における溶媒の含有率は、２０質量％以上８０質量％以下であるのが好ましく、３０質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。これにより、アクチュエーター１００は、必要かつ十分な柔軟性や強度が得られる。
【０１０２】
また、中間層１３は、前述した以外の成分を含むものであってもよい。
中間層１３の厚さは、特に限定されないが、前述したような条件の中間層１３の場合、０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．０１ｍｍ以上１ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、中間層１３としての機能を確実に発揮させつつ、アクチュエーター１００をより薄型のものとすることができる。
また、中間層１３は、第１の変形材料層１１と第２の変形材料層１２との間に設けられ、これらと接触または密着している。
【０１０３】
図１、図２では、中間層１３と、第１の変形材料層１１との界面は明確に示されているが、これらの明確な界面が存在していなくてもよく、界面付近においては、第１の変形材料層１１と中間層１３との材料（成分）が混在した状態で存在していてもよい。すなわち、第１の変形材料層１１と中間層１３との界面付近で、これらの一部の含有成分が、厚さ方向に順次変化するもの（いわゆる、傾斜材料）であってもよい。また、これらの界面には、一方の層の材料が他方の層の材料に入り込むような凹凸が設けられていてもよい。これにより、第１の変形材料層と中間層１３との間の密着性を特に優れたものとすることができる。また、第１の変形材料層１１、中間層１３との間でのイオンの移動が円滑となる。なお、これらは、第２の変形材料層１２と中間層１３との界面についても同様である。
アクチュエーター１００の形状は、特に限定されず、繊維状、シート状、板状、棒状等の様々なものが挙げられ、変形材料の厚さが比較的大きいものであってもよい。
また、第１の変形材料層１１、第２の変形材料層１２、中間層１３は、各々、均一な厚さであってもよいし、部分的に厚さが異なっていてもよい。
【０１０４】
本実施形態のように、中間層１３を備えた構造では、中間層１３を介しての、第１の変形材料層と第２の変形材料層との間でイオンの移動が可能となり、よって、円滑かつ安定的な通電が可能となる。また、中間層１３と、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２との密着性が向上する。
特に、前述したような中間層１３が存在することにより、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２の厚さ、アクチュエーター１００の厚さが比較的大きい場合であっても、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２を構成する変形材料全体を効率よく変形させることができる。また、低電圧で、十分に大きな変位量を得ることができ、また、変形材料の応答速度を優れたものとすることができる。
また、３層構造としたこと、すなわち、中間層１３を介して第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２を設けたことで、単なる変形材料層の一方向の伸長・収縮ではなく、湾曲・屈曲の反転を行うことができる。
【０１０５】
次に、図１、図２に基づいて、アクチュエーター１００（駆動装置２００）の作動について説明する。
第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２を構成する刺激応答性化合物が酸化されることにより伸長（膨張）し、還元されることにより収縮するものである場合（例えば、前述したような、図３〜図６に示すような構造を有するものである場合）、アクチュエーター１００（駆動装置２００）全体としては、以下のような挙動を示す。
【０１０６】
すなわち、図１に示す構成では、スイッチ１４をオンすると、第１の変形材料層１１が、電源１０の正極に接続されており、第１の変形材料層１１と中間層１３と第２の変形材料層１２との間に通電がなされる。第１の変形材料層１１を構成する刺激応答性化合物は、酸化反応により、分子鎖が伸長（膨張）し、その結果、第１の変形材料層１１全体は、伸長（膨張）する。一方、第２の変形材料層１２を構成する刺激応答性化合物は、還元反応により、分子鎖が収縮し、その結果、第２の変形材料層１２全体は、収縮する。このようなことから、アクチュエーター１００全体は、第１の変形材料層１１側（図中の上側）に、凸となるように湾曲する。
【０１０７】
図２に示す構成では、スイッチ１４をオンにすると、図１とは極性が反転しており、第１の変形材料層１１が、電源１０の負極に接続されており、第１の変形材料層１１と中間層１３と第２の変形材料層１２との間に通電がなされる。第１の変形材料層１１を構成する刺激応答性化合物は、還元反応により、分子鎖が収縮し、その結果、第１の変形材料層１１全体は、収縮する。一方、第２の変形材料層１２を構成する刺激応答性化合物は、酸化反応により、分子鎖が伸長（膨張）し、その結果、第２の変形材料層１２全体は、伸長（膨張）する。このようなことから、アクチュエーター１００全体は、第２の変形材料層１２側（図中の左側）に、凸となるように湾曲する。
【０１０８】
このように、アクチュエーター１００は、正極と負極との接続を変えることで、湾曲する方向を変えることができる。このような動作は可逆性がある。また、アクチュエーター１００に印加する電流の特性を、連続的または断続的に反転させることにより、湾曲方向を交互に繰り返し変えることができ、反復継続させることができる。また、その再現性にも優れている。
【０１０９】
このように、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２と中間層１３とを備えているアクチュエーター１００は、一方の変形材料層では分子鎖が伸長（膨張）する状態となるとともに、他方の変形材料層では収縮する状態となる。このように、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２がそれぞれ反対の状態をとることで、アクチュエーター１００の変形率を大きなものとすることができる。しかも、第１の変形材料層１１および第２の変形材料層１２は、前述したような材料を用いているため、それぞれの変形材料の伸縮率を大きなものとすることができる。したがって、これらの相乗効果により、アクチュエーター１００の変形率をさらに大きなものとすることができる。
【０１１０】
アクチュエーター１００に印加する電圧値は、例えば、０．１Ｖ以上１０Ｖ以下であることが好ましく、１Ｖ以上５Ｖ以下であるのがより好ましい。これにより、必要かつ十分なアクチュエーター１００の変形量が得られる。
また、アクチュエーター１００への通電は、前述したような直流電流を用いたものだけに限らず、交番電流等を用いたものも可能である。ここで、交番電流とは、例えば、正弦波交流や、パルス状の矩形電流等の、時間とともに周期的に大きさや向きが変化する電流を言う。
交番電流の周波数は、特に限定されず、アクチュエーター１００の応答性を考慮して決定すればよく、例えば、０．０１Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下とすることができる。これにより、アクチュエーター１００の応答性に適合した通電が可能となり、円滑な連続的な反転運動が可能となる。
【０１１１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記のものに限定されるものではない。
例えば、前述した実施形態では、刺激応答性化合物の構成単位が、ユニットＡと、第１のユニットＢと第２のユニットＢと第１のユニットＣと第２のユニットＣとを含み、第１のユニットＣおよび前記第２のユニットＣが重合性官能基を有するものである場合について中心的に説明したが、本発明において刺激応答性化合物は、重合性官能基を有し、酸化還元反応により、分子構造が変わるものであればよく、構成単位は、上記の各ユニットを全て備えたものに限定されない。
また、前述した実施形態では、電源１０から引き出された配線が、第１の変形材料層、第２の変形材料層に接触するものとして説明したが、例えば、変形材料層の中間層に対向する面とは反対側の面に導電膜（例えば、金属膜等）を設けてもよい。これにより、アクチュエーターの応答速度の更なる向上を図ることができる。
【実施例】
【０１１２】
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
［１］構成単位の製造
［１．１］ユニットＡの合成
ブロモチオフェンを原料として亜鉛、ニッケルの触媒を用いた２量化、臭素化を行い、ＤＭＦによるアルデヒド基の導入（ホルミル化）を行った。
次に、エチレングリコールによるアルデヒド基のアセタール保護を行い、臭素をさらにホルミル基に変換した。続いてＮａＢＦ４による還元反応でビチオフェン骨格に水酸基を２つ持つジオール（ユニットＡに対応）を得た。
【０１１３】
［１．２］ユニットＣおよびユニットＤの合成
まず、１，２−ジフルオロベンゼンに、ｎ−ブチルリチウムを作用させ、ホウ酸トリメチルで処理することにより、２，３−ジフルオロフェニルボロン酸を得た。
次に、得られた２，３−ジフルオロフェニルボロン酸に、１−ブロモ−４−（３−ブテニシオキシ）ベンゼンをパラジウム触媒存在下反応させることにより、下記式（１６）で表される化合物を得た。
【０１１４】
次に、得られた下記式（１６）で表される化合物に、ｎ−ブチルリチウムを作用させ、ホウ酸トリメチルで処理することにより、下記式（１７）で表される化合物を得た。
次に得られた下記式（１７）で表される化合物を、１−ブロモ−４−ヨードベンゼンとカップリング反応させ、得られた化合物をｎ−ブチルリチウムとホウ酸トリメチルで処理することにより下記式（１８）で表されるユニットＣを得た。
【０１１５】
【化１３】
0005924146.tif 000014
【０１１６】
【化１４】
0005924146.tif 000015
【０１１７】
【化１５】
0005924146.tif 000016
【０１１８】
次に、得られた式（１８）で表されるユニットＣと、末端が臭素のオリゴエチレングリコールとを反応させ、末端にオリゴエチレンオキシド鎖を持った液晶性化合物を得た。
さらに塩化パラトルエンスルホニルと反応させることにより、末端にパラトルエンスルホニル基を持った液晶性化合物（ユニットＣおよびユニットＤに対応）を得た。
【０１１９】
［１．３］構成単位の製造
上記［１．１］で合成したジオールと上記［１．２］で合成した液晶性化合物とを水素化ナトリウム存在下、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中で反応させ、液晶性分子を導入したビチオフェン誘導体を得た。
その後、上記ビチオフェン誘導体を酸触媒存在下、ベンゼンジチオールと反応させ２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−ｐ−ベンゾキノン（ＤＤＱ）で処理し、４フッ化ホウ素を加え、ユニットＡ、ユニットＢ（第１のユニットＢ、第２のユニットＢ）、ユニットＣ（第１のユニットＣ、第２のユニットＣ）、ユニットＤ（第１のユニットＤ、第２のユニットＤ）を有する下記式（１９）で表される構成単位（ビチオフェン誘導体）を得た。
なお、式（１９）中、ｎは４である。
【０１２０】
【化１６】
0005924146.tif 000017
【０１２１】
［２］刺激応答性化合物の製造
上記［１］で製造した構成単位を、重合することにより、刺激応答性高分子を得た。
［３］液晶ポリマーの調製
［３．１］モノマーの合成
１−（８−ヒドロキシオクチル−１−オキシ）−４−［２，３−ジフルオロ−４−（４−ブトキシフェニル）フェニル］ベンゼン（下記式（２０））とトリエチルアミンをＴＨＦに溶解し、０℃に冷却し、メタクリロイルクロリドを滴下した。４時間撹拌後、水を加え、ジクロロメタンで３回抽出し、有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水し、ろ過して濃縮した。カラムクロマトグラフィーで精製し、目的化合物を得た。
なお、式（２０）中、ＲはＣ４Ｈ９である。
【０１２２】
【化１７】
0005924146.tif 000018
【０１２３】
以上のようにして、上記式（１４）（ｎ＝８、Ｒ＝Ｃ４Ｈ９）で表されるモノマーを得た。
【０１２４】
［３．２］液晶ポリマーの製造
上記モノマー：１００質量部と、架橋剤としてのビスアクリロイルオキシヘキサン：１０質量部と、開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル：１質量部とをシュレンク管に入れ、トルエンに溶解させ、凍結脱気を３回行い、溶媒中の溶存酸素を除去する。窒素雰囲気下で９５℃で２６時間撹拌した。溶液を冷却後、溶媒を留去したあと、最少量のテトラヒドロフランに溶解させ、アセトン中に滴下し、析出した沈殿をろ過して真空乾燥させることにより、液晶ポリマー（重量平均分子量：３０，０００）を得た。
【０１２５】
［４］液晶ポリマーとフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体との混合
その後、上記のようにして得られた液晶ポリマー：１重量部と、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体（重量平均分子量：１５０，０００）：２重量部とを混合した。
［５］変形材料の製造
上記のようにして得られた刺激応答性化合物と、液晶性ポリマーおよびフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体と、平均粒径：３９．５ｎｍ、連続孔を有する多孔質体としての空隙率：６０ｖｏｌ％のカーボンナノ粒子（ライオン社製、ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ）と、溶媒としてのプロピレンカーボネイトと、電解質としての六フッ化リン酸リチウムとを混合した。その後、この混合物を、所定の形状の型を用いて成形し、ゲル状の変形材料を得た。
【０１２６】
［６］中間層形成用材料の製造
他方、変形材料の調製に用いたのと同じフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体（重量平均分子量：１５０，０００）を用意し、これを溶媒としてのプロピレンカーボネイト、および、電解質としての六フッ化リン酸リチウムと混合した。その後、この混合物を、所定の形状の型を用いて成形し、ゲル状の材料（中間層形成用材料）を得た。
【０１２７】
［７］アクチュエーターの製造
上記のようにして得られた変形材料、中間層形成用材料を用いて、図１、図２に示すようなアクチュエーター、駆動装置を製造した。
上記のようにして得られた中間層形成用材料を、長さ：２．２ｃｍ×幅：０．４ｃｍ×厚さ：０．０1 ｍｍの大きさに切り取り、この両面に、それぞれ、上記のようにして得られた変形材料を、長さ：２．２ｃｍ×幅：０．２ｃｍ×厚さ：０．０５ｍｍの大きさに切り取ったものを接合することにより、図１、図２に示すようなアクチュエーターを製造した。
【０１２８】
（実施例２〜８）
第１の変形材料層、第２の変形材料層、中間層の構成を表１〜表３に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にしてアクチュエーターを製造した。
（比較例１）
中間層を介することなく、第１の変形材料層と、第２の変形材料層とを接合した以外は前記実施例１と同様にして、アクチュエーターを製造した。
【０１２９】
表１に、前記各実施例および比較例１のアクチュエーターを構成する第１の変形材料層、第２の変形材料層の組成、導電率を示し、表２に、前記各実施例および比較例１のアクチュエーターを構成する中間層の組成を示し、表３に、前記各実施例および比較例１のアクチュエーターを構成する各部の厚さを示した。表中、上記式（１９）で表される化合物（構成単位）を「Ａ１」、下記式（２１）で表される化合物（構成単位）を「Ａ２」、下記式（２２）で表される化合物（構成単位）を「Ａ３」、上記式（１３）で表されるモノマーを「Ｍ１」、上記式（１４）で表されるモノマーを「Ｍ２」、架橋剤としてのビスアクリロイルオキシヘキサンを「Ｂ１」、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体（重量平均分子量：１５０，０００）を「ＰＶｄＦ」、電子導電性物質としての平均粒径：３９．５ｎｍ、空隙率：６０ｖｏｌ％のカーボンナノ粒子（ライオン社製、ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ）を「Ｃ１」、電子導電性物質としての平均粒径：３４．０ｎｍ、空隙率：８０ｖｏｌ％のカーボンナノ粒子（ライオン社製、ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ）を「Ｃ２」、溶媒としてのプロピレンカーボネイトを「Ｓ１」、電解質としての六フッ化リン酸リチウムを「Ｅ１」、で示した。また、前記各実施例および比較例１のアクチュエーターを構成する変形材料層は、いずれもゲル状をなすものであり、前記各実施例および比較例１のアクチュエーターを構成する中間層は、いずれもゲル状をなすものであった。
【０１３０】
【化１８】
0005924146.tif 000019
【０１３１】
【化１９】
0005924146.tif 000020
【０１３２】
また、各実施例で得られた第１の変形材料層の導電率は、０．１Ｓ／ｃｍ以上８０Ｓ／ｃｍ以下の範囲であった。また。第２の変形材料層の導電率は、０．１Ｓ／ｃｍ以上８０Ｓ／ｃｍ以下の範囲であった。
【０１３３】
【表１】
0005924146.tif 000021
【０１３４】
【表２】
0005924146.tif 000022
【０１３５】
【表３】
0005924146.tif 000023
【０１３６】
［８］アクチュエーターの評価
［８．１］変形量
電解液の温度を２５℃とした状態で、図１に示す状態から図２に示すように通電方向を逆転し、レーザー変位計を用いて、アクチュエーターと外部電極との接点から１０ｍｍの箇所（図１、図２中のＸで示す箇所）の湾曲方向（図１、図２中の上下方向）の変位を観測し、以下の基準に従い評価した。なお、印加電圧は３Ｖとした。
【０１３７】
Ａ：変位量が１０ｍｍ以上。
Ｂ：変位量が５ｍｍ以上１０ｍｍ未満。
Ｃ：変位量が３ｍｍ以上５ｍｍ未満。
Ｄ：変位量が１ｍｍ以上３ｍｍ未満。
Ｅ：変位量が１ｍｍ未満。
【０１３８】
【表４】
0005924146.tif 000024
【０１３９】
表４から明らかなように、本発明では、比較的低い電圧でアクチュエーターを大きく変位させることができるとともに、変形材料層の厚さが比較的大きい場合であっても、変形材料層全体を効率よく変形させることができ、低電圧で、十分に大きな変位力、変位量を得ることができた。また、本発明では、アクチュエーターの応答速度にも優れていた。また、本発明では、低温領域での作動性、耐久性にも優れていた。これに対して、比較例では、満足な結果が得られなかった。すなわち、比較例では、変形を生じなかった。これは、第１の変形材料層と第２の変形材料層との間に中間層がないため、第１の変形材料層と第２の変形材料層との間に大きな電流が流れ、酸化還元反応を制御することができないためであると考えられる。
【符号の説明】
【０１４０】
Ａ…ユニットＡ  Ｂ…ユニットＢ  Ｃ…ユニットＣ  Ｄ…ユニットＤ  ２００…駆動装置  １００…アクチュエーター  １０…電源  １１…第１の変形材料層  １２…第２の変形材料層  １３…中間層  １４…スイッチ
【図１】
0005924146.tif 000025
【図２】
0005924146.tif 000026
【図３】
0005924146.tif 000027
【図４】
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【図５】
0005924146.tif 000029
【図６】
0005924146.tif 000030