(57)【要約】【課題】軽量かつ十分な変位量を発現すると共に、より大きな付勢力を得ることのできるポリマーアクチュエータ素子を提供する。【解決手段】ポリマーアクチュエータ素子１は、一対の電極膜の間に電圧印加によって変位する高分子膜が挿入された積層構造を有すると共に一端が電極２１Ａ，２１Ｂ（固定部）に把持された薄膜からなる。ポリマーアクチュエータ素子１は、電極２１Ａ，２１Ｂから離れる方向（Ｘ軸方向）と直交する断面（ＹＺ断面）が湾曲もしくは屈曲した形状を有する。これにより、その断面が直線部のみからなる場合と比べて電圧印加時の剛性が向上し、例えば電極２１Ａ，２１Ｂと反対側の先端部１５（端部）に付加される外力に対する変位が生じにくくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極膜の間に電圧印加によって変位する高分子膜が挿入された積層構造を有すると共に一端が固定部に把持された薄膜からなり、
前記固定部から離れる方向と直交する断面が湾曲もしくは屈曲した形状を有する
ポリマーアクチュエータ素子。
【請求項２】
底面と、前記底面に立設する壁面とを有する請求項１記載のポリマーアクチュエータ素子。
【請求項３】
前記壁面は、前記固定部から離れる方向と直交する面と交差する請求項２記載のポリマーアクチュエータ素子。
【請求項４】
前記底面は、前記固定部から離れるに従って幅寸法が減少する形状を有する請求項２記載のポリマーアクチュエータ素子。
【請求項５】
前記底面は、二等辺三角形状を有する請求項４記載のポリマーアクチュエータ素子。
【請求項６】
前記壁面は、前記固定部から離間した位置に設けられている請求項２記載のポリマーアクチュエータ素子。
【請求項７】
前記高分子膜は、陽イオン物質が含浸されたイオン導電性高分子化合物膜である
請求項１記載のポリマーアクチュエータ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜状のポリマーアクチュエータ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器や産業用ロボットなどの分野では、それらの小型化、軽量化が求められている。その一方で、アクチュエータ素子として電磁モータやソレノイドや圧電素子などが実用化されているが、それらは重量が重く、柔軟性が乏しいものであるため、このようなアクチュエータ素子を用いた製品では、小型化、軽量化が難しかった。そこで、軽量で柔軟性を有することからポリマーアクチュエータ素子が注目されている。
【０００３】
このポリマーアクチュエータ素子としては、例えば、イオン交換樹脂成型体を間にして、その表面に一対の電極が形成されたシート状のものが知られている。イオン交換樹脂成型体には、溶媒として水を含む電解液が含浸されている。このポリマーアクチュエータ素子では、電極に電圧を印加すると水分子がイオンに伴われて一方の電極の側へ移動する。そのため、その電極近傍のイオン交換樹脂が膨潤することにより、全体として湾曲あるいは変形することとなる。
【０００４】
このイオン交換樹脂を用いたポリマーアクチュエータ素子として、本出願人は例えば以下の特許文献１，２のものを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３５６８２号公報
【特許文献２】特開２００９−４６６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２のポリマーアクチュエータ素子は、軽量であり、応答性や柔軟性に優れたものである。しかしながら、それらシート状のポリマーアクチュエータ素子において、長手方向の一端を剛体によって把持するなどして固定した状態で一対の電極間に電圧を印加し、他端を作用点として膜面と直交する方向へ変位させる場合、次のような問題が生じる。すなわち、ポリマーアクチュエータ素子のうち、剛体によって把持された部分（把持部）に応力が集中しやすいので、その把持部において折れてしまうおそれがあり、その場合には十分な付勢力が得られないと考えられる。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、軽量かつ十分な変位量を発現すると共に、より大きな付勢力を得ることのできるポリマーアクチュエータ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のポリマーアクチュエータ素子は、一対の電極膜の間に電圧印加によって変位する高分子膜が挿入された積層構造を有すると共に一端が固定部に把持された薄膜からなり、固定部から離れる方向と直交する断面が湾曲もしくは屈曲した形状を有するようにしたものである。
【０００９】
本発明のポリマーアクチュエータ素子では、一端を把持する固定部から離れる方向と直交する断面が湾曲もしくは屈曲した形状を有するようにしたので、その断面が直線部のみからなる場合と比べて電圧印加時の剛性が向上し、例えば固定部と反対側の端部に付加される外力に対する変位が生じにくくなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のポリマーアクチュエータ素子によれば、薄膜からなり、その断面が湾曲もしくは屈曲した形状を有するようにしたので、軽量でありながら、固定部と反対側の端部においてより大きな変位を発現しつつ、より大きな付勢力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態としてのポリマーアクチュエータ素子の全体構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示したポリマーアクチュエータ素子の全体構成を表す側面図および上面図である。
【図３】図１に示したポリマーアクチュエータ素子を構成する薄膜の詳細な構成を表す拡大断面図である。
【図４】図３に示した薄膜の動作を説明するための断面模式図である。
【図５】図１に示したポリマーアクチュエータ素子の動作を説明するための説明図である。
【図６】変形例としてのポリマーアクチュエータ素子の全体構成を表す斜視図である。
【図７】実験例１〜３における電圧印加持の経過時間と先端部での付勢力との関係を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［ポリマーアクチュエータ素子の概略構成］
図１は、本発明の一実施の形態としてのポリマーアクチュエータ素子１の全体構成を表す斜視図である。なお、本明細書では、図１において、Ｘ軸方向を長さ方向、Ｙ軸方向を幅方向、Ｚ軸方向を厚み方向とよぶ。また、図２（Ａ），２（Ｂ），２（Ｃ）は、それぞれポリマーアクチュエータ素子１の側面図，上面図，断面図を表す。
【００１４】
図１および図２に示したように、ポリマーアクチュエータ素子１は、底面部１１と、その底面部１１の端縁に立設する一対の壁面部１２と、把持部１３とを有している。底面部１１、壁面部１２および把持部１３は、後述するように全て共通の積層構造を有する薄膜１０（後出）からなるものである。把持部１３は、一対の電極２１（２１Ａ，２１Ｂ）によって厚み方向において挟まれて固定されている。壁面部１２は、一対の電極２１から離れる方向と直交する面（ＹＺ平面）と交差するように配設されている。したがって、図２（Ｃ）に示したように、固定部から離れる方向と直交する断面（ＹＺ断面）が屈曲した形状を有している。また、電極２１Ａ，２１Ｂは、いずれも例えば銅の薄板からなるものである。
【００１５】
底面部１１は、電極２１から離れるに従って幅寸法が減少する形状を有することが望ましく、特に、電極２１と接する部分と底辺とし、電極２１から最も遠い側に頂点を有する二等辺三角形であることが望ましい。その場合、底面部１１における長さの等しい２辺が一対の壁面部１２との接続部分となる。
【００１６】
［ポリマーアクチュエータ素子の断面構成］
図３に、ポリマーアクチュエータ素子１の各部位を構成する薄膜１０の詳細な断面構成を表す。薄膜１０は、図３に示したように、イオン導電性高分子化合物膜３１（以下、単に高分子化合物膜３１という。）の両面に一対の電極膜３２Ａ，３２Ｂが接着された構造を有する。電極膜３２Ａ，３２Ｂは、把持部１３において電極２１Ａ，２１Ｂとそれぞれ接触しており、電気的に接続されている。
【００１７】
高分子化合物膜３１には陽イオン物質が含浸されている。ここでの「陽イオン物質」とは、陽イオンと極性溶媒とを含むもの、あるいは液状の陽イオンを含むものを意味する。陽イオンと極性溶媒とを含むものとしては、例えば、陽イオンに極性溶媒が溶媒和したものが挙げられる。また、液状の陽イオンとしては、例えば、イオン液体を構成する陽イオンが挙げられ、液状の陽イオンを含むものとしては、例えばイオン液体が挙げられる。
【００１８】
高分子化合物膜３１を構成する材料としては、例えばフッ素樹脂あるいは炭化水素系などを骨格としたイオン交換樹脂が挙げられる。このイオン交換樹脂としては、例えば、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換樹脂あるいは両イオン交換樹脂が挙げられ、中でも、陽イオン交換樹脂が好ましい。
【００１９】
陽イオン交換樹脂としては、例えば、スルホン酸基あるいはカルボキシル基などの酸性基が導入されたものが挙げられる。具体的には、酸性基を有するポリエチレン、酸性基を有するポリスチレンあるいは酸性基を有するフッ素樹脂などである。中でも、陽イオン交換樹脂としては、スルホン酸基あるいはカルボン酸基を有するフッ素樹脂が好ましく、特にナフィオン（デュポン株式会社製）が好ましい。
【００２０】
高分子化合物膜３１に含浸されている陽イオン物質は、金属イオンと水とを含むもの、有機陽イオンと水とを含むもの、あるいはイオン液体であることが好ましい。金属イオンとしては、例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ+ ）、カリウムイオン（Ｋ+ ）、リチウムイオン（Ｌｉ+ ）あるいはマグネシウムイオン（Ｍｇ2+）などの軽金属イオンが挙げられる。また、有機陽イオンとしては、例えば、アルキルアンモニウムイオンなどが挙げられる。これらの陽イオンは、高分子化合物膜３１中において水和物として存在している。よって、陽イオンと水とを含む陽イオン物質が高分子化合物膜３１中に含浸されている場合には、水の揮発を抑制するためにポリマーアクチュエータ素子１全体が封止されていることが好ましい。
【００２１】
イオン液体とは、常温溶融塩とも言われるものであり、燃性および揮発性が低い陽イオンと陰イオンとを含んでいる。イオン液体では、それを構成する陽イオンにおいて、陰イオンよりもイオン半径が大きくなっている。イオン液体としては、例えば、イミダゾリウム環系化合物、ピリジニウム環系化合物あるいは脂肪族系化合物などが挙げられる。
【００２２】
中でも、陽イオン物質は、イオン液体であることが好ましい。揮発性が低いため、高温雰囲気中あるいは真空中においても薄膜１０（ポリマーアクチュエータ素子１）が良好に動作するからである。
【００２３】
高分子化合物膜３１を挟んで互いに対向する電極膜３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ１種あるいは２種以上の導電性材料を含んでいる。電極膜３２Ａ，３２Ｂは、導電性材料粉末同士が導電性高分子により結着されたものが好ましい。電極膜３２Ａ，３２Ｂの柔軟性が高まるからである。導電性材料粉末としてはカーボン粉末が好ましい。導電性が高く、比表面積が大きいため、より大きい変形量が得られるからである。カーボン粉末としては、ケッチェンブラックが好ましい。導電性高分子としては、上記した高分子化合物膜３１の構成材料と同様のものが好ましい。
【００２４】
電極膜３２Ａ，３２Ｂは、例えば、以下のようにして形成される。分散媒に導電性材料粉末と導電性高分子とを分散させた塗料を高分子化合物膜３１の両面に塗布したのち乾燥させる。また、導電性材料粉末と導電性高分子とを含むフィルム状のものを高分子化合物膜３１の両面に圧着するようにしてもよい。
【００２５】
電極膜３２Ａ，３２Ｂは、多層構造になっていてもよく、その場合、高分子化合物膜３１の側から順に、導電性材料粉末同士が導電性高分子により結着された層と金属層とが積層された構造を有していることが好ましい。これにより、電極膜３２Ａ，３２Ｂの面内方向において電位がより均一な値に近づき、より優れた変形性能を得られるからである。金属層を構成する材料としては、金あるいは白金などの貴金属が挙げられる。金属層の厚さは任意であるが、電極膜３２Ａ，３２Ｂに電位が均一になるように連続膜となっていることが好ましい。金属層を形成する方法としては、めっき法、蒸着法あるいはスパッタ法などが挙げられる。
【００２６】
なお、薄膜１０では、陽イオン物質として陽イオンと極性溶媒を含むものを用いる場合には、高分子化合物膜３１中に陰イオンがほとんど含まれないようになっている。
【００２７】
電極膜３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ電極２１Ａ，２１Ｂを介し、配線（図示せず）によって電圧印加手段４１（後出）と接続されており、電極膜３２Ａ，３２Ｂの間に所定の電圧が印加されるようになっている。このような構成により、薄膜１０においては、電極膜３２Ａと電極膜３２Ｂとの間に電位差が生じると、高分子化合物膜３１が膜面と直交する方向へ変位（湾曲）するようになっている。薄膜１０は、その両面が、高弾性を有する材料（例えばポリウレタンなど）からなる絶縁性の保護膜によって覆われていてもよい。また、高分子化合物膜３１の大きさ（幅および長さ）は、必要とされる高分子化合物膜３１の変位量に応じて任意に設定可能である。
【００２８】
［ポリマーアクチュエータ素子の動作原理］
ここで、薄膜１０の動作原理について、図４を参照して詳細に説明する。図４（Ａ）は、電極膜３２Ａと電極膜３２Ｂとの間に駆動電圧を印加しない状態（電圧無印加状態）における薄膜１０の断面構成を模式的に表している。一方、図４（Ｂ）は、所定の駆動電圧を電極膜３２Ａと電極膜３２Ｂとの間に印加した状態（電圧印加状態）における薄膜１０の断面構成を模式的に表している。
【００２９】
まず、陽イオン物質として、陽イオンと極性溶媒とを含むものを用いた場合について説明する。
【００３０】
この場合、電圧無印加状態における薄膜１０は、陽イオン物質が高分子化合物膜３１中にほぼ均一に分散することから、湾曲することなく平面状となる（図４（Ａ））。ここで、電圧印加手段４１を用いて電圧印加状態とすると薄膜１０は以下のような挙動を示す。すなわち、例えば電極膜３２Ａがマイナスの電位、電極膜３２Ｂがプラスの電位となるように電極膜３２Ａ，３２Ｂの間に所定の駆動電圧を印加すると、陽イオンが極性溶媒と溶媒和した状態で電極膜３２Ａ側に移動する。この際、高分子化合物膜３１中には陰イオンがほとんど含まれないようになっているので、高分子化合物膜３１では、電極膜３２Ａ側が膨潤し、電極膜３２Ｂ側が収縮する。これにより、薄膜１０は図４（Ｂ）に示したように電極膜３２Ｂ側に湾曲する。こののち、電極膜３２Ａ，３２Ｂの間の電位差を無くし、電圧無印加状態とすると、高分子化合物膜３１中において電極膜３２Ａ側に偏っていた陽イオン物質（陽イオンおよび極性溶媒）が拡散し、図４（Ａ）に示した状態に戻る。また、図４（Ａ）に示した電圧無印加状態から、電極膜３２Ａがプラスの電位、電極膜３２Ｂがマイナスの電位となるように、電極膜３２Ａ，３２Ｂの間に所定の駆動電圧を印加すると、陽イオンが極性溶媒と溶媒和した状態で電極膜３２Ｂ側に移動する。この場合、高分子化合物膜３１では、電極膜３２Ａ側が収縮し電極膜３２Ｂ側が膨潤するので、薄膜１０は電極膜３２Ａ側に湾曲する。
【００３１】
次に、陽イオン物質として、液状の陽イオンを含むものであるイオン液体を用いた場合について説明する。この場合においても、電圧無印加状態では、イオン液体が高分子化合物膜３１中にほぼ均一に分散しているので、薄膜１０が図４（Ａ）に示した平面状となる。ここで、電圧印加手段４１を用いて電圧印加状態とすると薄膜１０は以下のような挙動を示す。すなわち、例えば電極膜３２Ａがマイナスの電位、電極膜３２Ｂがプラスの電位となるように電極膜３２Ａ，３２Ｂの間に所定の駆動電圧を印加すると、イオン液体のうちの陽イオンが電極膜３２Ａ側に移動し、陰イオンが電極膜３２Ｂ側に移動する。ここでイオン液体を構成する陽イオンは、陰イオンよりもそのイオン半径が大きいので、高分子化合物膜３１では、その電極膜３２Ａ側が膨潤し、電極膜３２Ｂ側が収縮する。これにより、薄膜１０は図４（Ｂ）に示したように電極膜３２Ｂ側に湾曲する。こののち、電極膜３２Ａ，３２Ｂの間の電位差を無くし、電圧無印加状態とすると、高分子化合物膜３１中において電極膜３２Ａ側に偏っていた陽イオンが拡散し、図４（Ａ）に示した状態に戻る。また、図４（Ａ）に示した電圧無印加状態から、電極膜３２Ａがプラスの電位、電極膜３２Ｂがマイナスの電位となるように、電極膜３２Ａ，３２Ｂの間に所定の駆動電圧を印加すると、イオン液体のうちの陽イオンが電極膜３２Ｂ側に移動し、陰イオンが電極膜３２Ａ側に移動する。この場合、高分子化合物膜３１では、電極膜３２Ａ側が収縮し電極膜３２Ｂ側が膨潤するので、薄膜１０は電極膜３２Ａ側に湾曲する。
【００３２】
［ポリマーアクチュエータ素子の動作］
上記の薄膜１０の動作原理により、ポリマーアクチュエータ素子１は全体として図５（Ａ），５（Ｂ）に示したような挙動を示す。具体的には、電圧印加手段４１により電極２１Ａ，２１Ｂを介して電極膜３２Ａ，３２Ｂに電圧が印加されると、薄膜１０のうちの底面部１１の動作が（ポリマーアクチュエータ素子１の全体の動作に対して）支配的に作用する。すなわち、ポリマーアクチュエータ素子１は全体として底面部１１の厚み方向の変位を生じ、把持部１３と底面部１１との境界位置１４が支点となり、先端部１５が＋Ｚ方向もしくは−Ｚ方向へ移動することとなる。例えば、高分子化合物膜３１のうち、電極膜３２Ａと接する側が収縮し電極膜３２Ｂと接する側が膨潤した場合には、図５（Ａ）のように変位する。反対に、高分子化合物膜３１のうち、電極膜３２Ａと接する側が膨潤し電極膜３２Ｂと接する側が収縮した場合には、図５（Ｂ）のように変位する。
【００３３】
このように、本実施の形態のポリマーアクチュエータ素子１によれば、一端が固定部である電極２１によって把持された薄膜１０からなり、薄膜１０における電極２１から離れる方向と直交する断面が屈曲した形状を有するようにしたので、以下の作用が生じる。すなわち、ポリマーアクチュエータ素子１が壁面部１２を有するようにしたので、その断面が直線部のみからなる場合と比べて電圧印加時の剛性が向上し、先端部１５に付加される外力に対する変位が生じにくくなる。したがって、先端部１５においてより大きな変位を発現しつつ、先端部１５と当接する物体に対し、より大きな付勢力を発生させることができる。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、底面部１１の平面形状を、電極２１から離れるに従って幅寸法が減少する形状（ここでは二等辺三角形状）としたので、先端部１５に荷重が付加された場合に、長さ方向において底面部１１の特定箇所（例えば境界位置１４）に応力が集中することがない。すなわち、底面部１１の長さ方向に沿ったどの位置においても均等な応力が生じることとなる。例えば、底面部１１が仮に矩形状を有する場合には境界位置１４において最大の応力が発生することとなるが、底面部１１は二等辺三角形状であるので、長手方向に沿って均等に分散された応力が発生する。このため、ポリマーアクチュエータ素子１は、特定箇所において折れることなく、よりいっそう大きな付勢力を発生されることができる。
【００３５】
次に、図６を参照して本実施の形態のポリマーアクチュエータ素子１の変形例について説明する。
【００３６】
（第１の変形例）
図６（Ａ）は、本実施の形態における第１の変形例としてのポリマーアクチュエータ素子２の全体構成を表す斜視図である。本実施の形態のポリマーアクチュエータ素子１では、底面部１１の平面形状を二等辺三角形とした。これに対し、ポリマーアクチュエータ素子２は、矩形状の底面部２１１を有するものである。底面部２１１の幅方向に両端縁には一対の壁面部２１２が立設している。壁面部２１２は、電極２１Ａ，２１Ｂに狭持された把持部２１３と底面部２１１との境界位置２１４から、底面部２１１の先端に至るまで延在している。
【００３７】
（第２の変形例）
図６（Ｂ）は、本実施の形態における第２の変形例としてのポリマーアクチュエータ素子３の全体構成を表す斜視図である。ポリマーアクチュエータ素子３は、ポリマーアクチュエータ素子２と同様に、矩形状の底面部３１１と、その幅方向に両端縁に立設する一対の壁面部３１２とを有するものである。但し、壁面部３１２は、電極２１Ａ，２１Ｂから離間した位置に設けられている。このように、底面部３１１の長さ方向において選択的に壁面部３１２を設けることにより、長さ方向において異なる剛性を発現させることができる。
【００３８】
（第３の変形例）
図６（Ｃ）は、本実施の形態における第３の変形例としてのポリマーアクチュエータ素子４の全体構成を表す斜視図である。ポリマーアクチュエータ素子４では、底面部４１１が、三角形状の先端領域４１１Ａと矩形状の後端領域４１１Ｂとを有するように構成されている。先端領域４１１Ａの端縁には一対の壁面部４１２が立設している。このポリマーアクチュエータ素子４では、先端領域４１１Ａおよび壁面部４１２からなる先端部４１５における剛性がより向上している。したがって、先端部４１５と当接する物体に対し、より大きな付勢力を発生させることができる。
【００３９】
（第４の変形例）
図６（Ｄ）は、本実施の形態における第４の変形例としてのポリマーアクチュエータ素子５の全体構成を表す斜視図である。ポリマーアクチュエータ素子５は、ポリマーアクチュエータ素子２と同様に、矩形状の底面部５１１と、その幅方向に両端縁に立設する一対の壁面部５１２とを有するものである。但し、壁面部５１２は、電極２１Ａ，２１Ｂから底面部５１１の先端に至る途中まで延在するように設けられている。このような構成により、ポリマーアクチュエータ素子５のうち、電極２１Ａ，２１Ｂの近傍領域の変位を抑えつつ、先端部５１５における変位をより大きく発現させることができる。
【００４０】
（第５の変形例）
図６（Ｅ）は、本実施の形態における第５の変形例としてのポリマーアクチュエータ素子６の全体構成を表す斜視図である。ポリマーアクチュエータ素子６は、電極２１Ａ，２１Ｂから離れる方向と直交する断面（ＹＺ平面）が湾曲した形状を有する薄膜６１０のみによって構成されている。薄膜６１０の積層構造は、薄膜１０の積層構造と同様である。このような構成のポリマーアクチュエータ素子６であっても、その断面が直線部のみからなる場合と比べて電圧印加時の剛性が向上し、先端部６１５に付加される外力に対する変位が生じにくくなる。したがって、先端部６１５においてより大きな変位を発現しつつ、先端部６１５と当接する物体に対し、より大きな付勢力を発生させることができる。
【実施例】
【００４１】
本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４２】
（実験例１）
壁面部を有しない矩形状（短冊状）の薄膜１０の一端を電極２１Ａ，２１Ｂによって狭持し、所定の電圧を印加した際の経過時間と、薄膜１０の他端での厚み方向における付勢力との関係について測定した。但し、薄膜１０のうち、電極２１Ａ，２１Ｂによって狭持されていない部分の寸法を幅を３ｍｍ，長さを８ｍｍとした。その結果を図７に曲線７Ａで表す。
【００４３】
（実験例２）
図６（Ｂ）に示したポリマーアクチュエータ素子３について、所定の電圧を印加した際の経過時間と先端部３１５での付勢力との関係について測定した。その結果を図７に曲線７Ｂで表す。但し、底面部３１１の形状、大きさおよび厚さは、上記実験例１の薄膜１０と同一とした。また、壁面部３１２の寸法は長さ３ｍｍ，高さ１ｍｍとした。
【００４４】
（実験例３）
図６（Ｃ）に示したポリマーアクチュエータ素子４について、所定の電圧を印加した際の経過時間と先端部４１５での付勢力との関係について測定した。その結果を図７に曲線７Ｃで表す。但し、底面部４１１の面積および厚さは、上記実験例１の薄膜１０と同一とした。また、壁面部４１２の寸法は長さ３ｍｍ，高さ１ｍｍとした。
【００４５】
図７に示したように、実験例１〜３を比較すると、実験例２，３では、実験例１における大きな付勢力を得ることができた。特に、実験例３では、実験例１の２倍程度の付勢力が得られた。
【００４６】
以上、実施の形態およびいくつかの変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、ポリマーアクチュエータ素子の形状については上記実施の形態等に示したものに限定されず、固定部から離れる方向と直交する断面が湾曲もしくは屈曲した形状を有するものであれば種種変更可能である。また、薄膜の積層構造についても、上記実施の形態で説明したものに限定されず、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…ポリマーアクチュエータ素子、１０…薄膜、１１…底面部、１２…壁面部、１３…把持部、１４…境界位置、１５…先端部、２１（２１Ａ，２１Ｂ）…電極、３１…高分子化合物膜、３２（３２Ａ，３２Ｂ）…電極膜、４１…電圧印加手段。
【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】
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【図６】
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【図７】
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