(57)【要約】【課題】低電圧で大きく変位することが可能な刺激応答性化合物を提供すること、低電圧で大きく変位することが可能な変形性重合体を提供すること、低電圧で大きく変位することが可能な変形材料を提供すること、また、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。【解決手段】本発明の刺激応答性化合物は、回転軸として機能する結合を有し、かつ、該結合の一端に位置する第１の基と、前記結合の他端に位置する第２の基とを有するユニットＡと、前記第１の基の第１の結合部位に配置された第１のユニットＢと、前記第２の基の第２の結合部位に配置された第２のユニットＢとを有し、前記第１のユニットＢおよび前記第２のユニットＢは、それぞれ電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであり、酸化還元反応によって互いに結合するものであることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸として機能する結合を有し、かつ、該結合の一端に位置する第１の基と、前記結合の他端に位置する第２の基とを有するユニットＡと、
前記第１の基の第１の結合部位に配置された第１のユニットＢと、
前記第２の基の第２の結合部位に配置された第２のユニットＢとを有し、
前記第１のユニットＢおよび前記第２のユニットＢは、それぞれ電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであり、酸化還元反応によって互いに結合するものであることを特徴とする刺激応答性化合物。
【請求項２】
前記電子供与性官能基は、アミノ基（−ＮＨ２）、メトキシ基およびメチル基よりなる群から選択される１種または２種以上である請求項１に記載の刺激応答性化合物。
【請求項３】
前記ユニットＡは、下記式（１）、下記式（２）および下記式（３）からなる群から選択される１種の基である請求項１または２に記載の刺激応答性化合物。
【化１】
2015086198.tif 000073
【請求項４】
刺激応答性化合物は、分子内に、他の分子と結合する反応に寄与する反応部を備えるものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の刺激応答性化合物。
【請求項５】
刺激応答性化合物は、さらに、前記反応部に連結する第１のユニットＣと、
前記反応部に連結する第２のユニットＣとを有するものである請求項４に記載の刺激応答性化合物。
【請求項６】
前記第１のユニットＣおよび前記第２のユニットＣは、芳香族性を有する環構造を含むものである請求項５に記載の刺激応答性化合物。
【請求項７】
前記第１のユニットＣは、前記第１の基の第３の結合部位に配置されたものであり、
前記第２のユニットＣは、前記第２の基の第４の結合部位に配置されたものである請求項５または６に記載の刺激応答性化合物。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれか１項に記載の刺激応答性化合物が、前記反応部において、反応することにより高分子化したものであることを特徴とする変形性重合体。
【請求項９】
変形性重合体は、前記刺激応答性化合物に加え、他の重合性構成成分を含むものである請求項８に記載の変形性重合体。
【請求項１０】
前記他の重合性構成成分として、下記式（Ａ）で表されるものと下記式（Ｂ）で表されるものとのうちの少なくとも一方を含むものである請求項９に記載の変形性重合体。
【化２】
2015086198.tif 000074
（式（Ａ）中、Ｒ１は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【化３】
2015086198.tif 000075
（式（Ｂ）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基、Ｒ２は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の刺激応答性化合物、および、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の変形性重合体のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする変形材料。
【請求項１２】
前記変形性重合体に加え、前記変形性重合体の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を有する電子伝達物質を含む請求項１１に記載の変形材料。
【請求項１３】
前記電子伝達物質は、分子内にフェロセン構造とビオロゲン構造とのうちの少なくとも一方の部分構造を有するものである請求項１２に記載の変形材料。
【請求項１４】
前記変形性重合体が網目構造を有するものであり、
前記電子伝達物質が前記変形性重合体の前記網目に入り込んでいる高分子材料である請求項１２または１３に記載の変形材料。
【請求項１５】
請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の変形材料を用いて製造されたことを特徴とするアクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺激応答性化合物、変形性重合体、変形材料および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２０１１−１６２４７３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刺激応答性化合物を提供すること、低電圧で大きく変位することが可能な変形性重合体を提供すること、低電圧で大きく変位することが可能な変形材料を提供すること、また、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。
本発明の刺激応答性化合物は、回転軸として機能する結合を有し、かつ、該結合の一端に位置する第１の基と、前記結合の他端に位置する第２の基とを有するユニットＡと、
前記第１の基の第１の結合部位に配置された第１のユニットＢと、
前記第２の基の第２の結合部位に配置された第２のユニットＢとを有し、
前記第１のユニットＢおよび前記第２のユニットＢは、それぞれ電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであり、酸化還元反応によって互いに結合するものであることを特徴とする。
これにより、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な刺激応答性化合物を提供することができる。
【０００６】
本発明の刺激応答性化合物では、前記電子供与性官能基は、アミノ基（−ＮＨ２）、メトキシ基およびメチル基よりなる群から選択される１種または２種以上であることが好ましい。
これにより、刺激応答性化合物の酸化還元電位を特に低いものとすることができ、より低い印加電圧で、刺激応答性化合物の酸化還元反応を好適に進行させることができ、刺激応答性化合物を好適に変形させることができる。
【０００７】
本発明の刺激応答性化合物では、前記ユニットＡは、下記式（１）、下記式（２）および下記式（３）からなる群から選択される１種の基であることが好ましい。
【化１】
2015086198.tif 000002
これにより、刺激応答性化合物は、より円滑な変形（変位）が可能となり、より低電圧で駆動するものとなる。
【０００８】
本発明の刺激応答性化合物は、分子内に、他の分子と結合する反応に寄与する反応部を備えるものであることが好ましい。
これにより、重合体としての変形性重合体を好適に合成することができる。また、刺激応答性化合物を反応部で他の分子と反応させ、高分子化して変形性重合体とすることにより、刺激応答性化合物を高分子化しないで用いる場合に比べて、分子の変形量をより大きなものとすることができ、変形材料、アクチュエーターとした場合における変形量もより大きいものとすることができる。
本発明の刺激応答性化合物は、さらに、前記反応部に連結する第１のユニットＣと、
前記反応部に連結する第２のユニットＣとを有するものであることが好ましい。
これにより、酸化還元反応の際に、立体障害（回転障壁）が生じるのを効果的に抑制することができる。その結果、刺激応答性化合物の運動速度が速くなる。
【０００９】
本発明の刺激応答性化合物では、前記第１のユニットＣおよび前記第２のユニットＣは、芳香族性を有する環構造を含むものであることが好ましい。
これにより、刺激応答性化合物の化学的安定性をより優れたものとすることができる。また、刺激応答性化合物の製造時において、変形部（酸化還元反応により変形する部位）と反応部（他の分子と結合する反応に寄与する部位）とを容易に結合することができる。また、酸化還元反応の際に、立体障害（回転障壁）が生じるのをより効果的に抑制することができる。その結果、刺激応答性化合物の運動速度がより速くなる。
【００１０】
本発明の刺激応答性化合物では、前記第１のユニットＣは、前記第１の基の第３の結合部位に配置されたものであり、
前記第２のユニットＣは、前記第２の基の第４の結合部位に配置されたものであることが好ましい。
これにより、立体障害によって、刺激応答性化合物の酸化還元反応が阻害されることをより効果的に防止することができる。その結果、変形性重合体の応答速度を特に速いものとすることができ、また、本発明の刺激応答性化合物を用いて製造されたアクチュエーターにおいては、駆動電圧をより低いものとすることが可能となる。
【００１１】
本発明の変形性重合体は、本発明の刺激応答性化合物が、前記反応部において、反応することにより高分子化したものであることを特徴とする。
これにより、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な変形性重合体を提供することができる。
本発明の変形性重合体は、前記刺激応答性化合物に加え、他の重合性構成成分を含むものであることが好ましい。
これにより、複数の変形部（酸化還元反応により変形する部位）同士が、接近しすぎることによる立体障害によって、刺激応答性化合物の酸化還元反応が阻害されることをより効果的に防止することができる。その結果、変形性重合体の応答速度を特に速いものとすることができ、また、本発明の変形性重合体を用いて製造されたアクチュエーターにおいては、駆動電圧をより低いものとすることが可能となる。
【００１２】
本発明の変形性重合体では、前記他の重合性構成成分として、下記式（Ａ）で表されるものと下記式（Ｂ）で表されるものとのうちの少なくとも一方を含むものであることが好ましい。
【化２】
2015086198.tif 000003
（式（Ａ）中、Ｒ１は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【化３】
2015086198.tif 000004
（式（Ｂ）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基、Ｒ２は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【００１３】
これにより、複数の変形部（酸化還元反応により変形する部位）同士が、接近しすぎることによる立体障害によって、刺激応答性化合物の酸化還元反応が阻害されることをさらに効果的に防止することができる。その結果、変形性重合体の応答速度をさらに速いものとすることができ、また、本発明の変形性重合体を用いて製造されたアクチュエーターにおいては、駆動電圧をさらに低いものとすることが可能となる。また、変形性重合体の柔軟性を特に優れたものとすることができる。
【００１４】
本発明の変形材料は、本発明の刺激応答性化合物、および、本発明の変形性重合体のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
これにより、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な変形材料を提供することができる。
本発明の変形材料では、前記変形性重合体に加え、前記変形性重合体の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を有する電子伝達物質を含むことが好ましい。
これにより、電子伝達物質が、変形性重合体よりも低い電位で酸化還元反応し、変形性重合体に電子を授受するメディエーターとしての機能を発揮し、電極と変形性重合体との間での電子の授受がより効率よく行われる。その結果、電子伝達物質を含む変形材料は、電子伝達物質を含まない場合に比べ、より低い電圧で変形することができる。また、電子伝達物質を含むことで、変形材料は、比較的低電圧で変形させることができるため、過剰な電圧を印加させる必要がなく、過剰な電圧印加により変形性重合体が分解するようなことをより効果的に防止することができる。このため、より長期にわたって、繰り返し変形することが可能な変形材料を得ることができる。また、変形材料の応答速度をより速いものとすることができる。
【００１５】
本発明の変形材料では、前記電子伝達物質は、分子内にフェロセン構造とビオロゲン構造とのうちの少なくとも一方の部分構造を有するものであることが好ましい。
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、変形材料の変形をより長期にわたって繰り返し行うことができる。また、電子伝達物質の酸化還元電位を適度に低いものとすることができ、電子伝達物質と変形性重合体との間、電子伝達物質と電極との間での電子の授受をより効率よく行うことができ、その結果、変形材料の駆動電圧をさらに低いものとすることができたり、変形材料の応答速度をさらに速いものとすることができる。
【００１６】
本発明の変形材料では、前記変形性重合体が網目構造を有するものであり、
前記電子伝達物質が前記変形性重合体の前記網目に入り込んでいる高分子材料であることが好ましい。
これにより、変形材料全体において、微視的に、変形性重合体と電子伝達物質とが接近した状態となり、変形性重合体と電子伝達物質との間での電子の授受をより効率よく行うことができる。その結果、さらに低い電圧で変形することができるとともに、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。また、変形材料の応答速度をさらに速いものとすることができる。また、変形性重合体と電子伝達物質とが容易に分離されることはなく、長期間にわたって安定的に、微視的に変形性重合体と電子伝達物質とが接近した状態を保持することができるため、上記のような効果が長期間にわたって安定的に得られる。
【００１７】
本発明のアクチュエーターは、本発明の変形材料を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、応答速度が速く、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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の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２】変形材料中における変形性重合体と電子伝達物質との関係を説明するための図である。
【図３】本発明の変形材料の製造方法の一例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の好適な実施形態を模式的に示す断面図である。
【図５】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６】本発明のアクチュエーターの他の実施形態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付する図面を参照しつつ、詳細な説明をする。
《刺激応答性化合物》
まず、本発明の刺激応答性化合物について説明する。
図１は、本発明の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１中、○は原子団（官能基）を意味し、線は結合を意味する。また、図１中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４のうち１つ以上が、電子供与性官能基であり、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７およびＸ８のうち１つ以上が、電子供与性官能基である。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の刺激応答性化合物は、１つの変形部と、２つの反応部とを有しており、変形部が、回転軸として機能する結合を有し、かつ、該結合の一端に位置する第１の基と、前記結合の他端に位置する第２の基とを有するユニットＡと、第１の基の第１の結合部位に配置された第１のユニットＢと、第２の基の第２の結合部位に配置された第２のユニットＢと、第１の基の第３の結合部位に配置された第１のユニットＣと、第２の基の第４の結合部位に配置された前記第２のユニットＣとを有している。
【００２１】
刺激応答性化合物は、刺激によって、分子の形状を変形（変位）させる機能を有する化合物である。
第１のユニットＢおよび第２のユニットＢは、酸化還元反応によって互いに結合するものである。そして、第１のユニットＢおよび第２のユニットＢは、それぞれ電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものである。このように、第１のユニットＢおよび第２のユニットＢが、それぞれ電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであることにより、刺激応答性化合物の酸化還元電位は低いものとなる。その結果、比較的低い印加電圧で、刺激応答性化合物の酸化還元反応を好適に進行させることができ、刺激応答性化合物を好適に変形させることができる。
【００２２】
ユニットＡは、回転軸として機能する結合を有しており、当該結合の両端にそれぞれ第１の基および第２の基が結合している。そして、当該結合を軸に回転可能となっている。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）からなる群から選択される１種の基であるのが好ましい。このような基をユニットＡとして用いることにより、刺激応答性化合物は、より円滑な変形（変位）が可能となり、より低電圧で駆動するものとなる。
【００２３】
【化４】
2015086198.tif 000005
【００２４】
ユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）は、図１（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は、ユニットＡの第１の基の第１の結合部位に結合しており、第２のユニットＢは、ユニットＡの第２の基の第２の結合部位に結合している。
【００２５】
また、第１のユニットＢおよび第２のユニットＢは、ユニットＢ同士で還元反応によって結合を形成する基である。すなわち、第１のユニットＢと第２のユニットＢとは、図３（ｂ）に示すように、電子を受け取る（還元される）ことにより結合する。また、第１のユニットＢと第２のユニットＢとは、図３（ａ）に示すように、電子を放出する（酸化される）ことで結合を解除する。このように、酸化還元反応により分子の立体構造を変化させることができる。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、電圧の印加を止めることで、酸化還元反応を止めることができる。
【００２６】
第１のユニットＢおよび第２のユニットＢは、それぞれ、下記式（４Ａ）、下記式（４Ｂ）で表されるような、電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものである。このようにベンゼンジチオール構造を有することにより、酸化還元反応による可逆的な結合の形成・切断することが容易かつ確実に進行させることができる。特に、第１のユニットＢおよび第２のユニットＢを構成するベンゼンジチオール構造が置換基として電子供与性官能基を有するものであることにより、刺激応答性化合物の酸化還元電位は低いものとなる。その結果、比較的低い印加電圧で、刺激応答性化合物の酸化還元反応を好適に進行させることができ、刺激応答性化合物を好適に変形させることができる。
【００２７】
【化５】
2015086198.tif 000006
（式（４Ａ）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４のうち１つ以上が電子供与性官能基であり、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４のうち当該電子供与性官能基でないものは、水素原子またはその他の置換基（電子供与性官能基以外の置換基）である。）
【００２８】
【化６】
2015086198.tif 000007
（式（４Ｂ）中、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７およびＸ８のうち１つ以上が電子供与性官能基であり、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７およびＸ８のうち当該電子供与性官能基でないものは、水素原子またはその他の置換基（電子供与性官能基以外の置換基）である。）
【００２９】
前記電子供与性官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）；１級アミン；ジメチルアミノ基等の２級アミン；３級アミン；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基；メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基；水酸基等が挙げられるが、中でも、アミノ基（−ＮＨ２）、メトキシ基およびメチル基よりなる群から選択される１種または２種以上であるのが好ましい。これにより、刺激応答性化合物の酸化還元電位を特に低いものとすることができ、より低い印加電圧で、刺激応答性化合物の酸化還元反応を好適に進行させることができ、刺激応答性化合物（刺激応答性化合物を構成成分として含む変形性重合体、変形材料についても同様）を好適に変形させることができる。
【００３０】
第１のユニットＢおよび第２のユニットＢは、それぞれ、少なくとも１つの電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであればよく、ベンゼンジチオール構造における電子供与性官能基の結合部位は特に限定されないが、第１のユニットＢとしては、Ｘ２、Ｘ３のうち少なくとも一方が電子供与性官能基であるものが好ましく、Ｘ２、Ｘ３のうち少なくとも一方が電子供与性官能基であり、かつ、Ｘ１、Ｘ４のうち少なくとも一方が電子供与性官能基であるものがより好ましい。また、第２のユニットＢとしては、Ｘ６、Ｘ７のうち少なくとも一方が電子供与性官能基であるものが好ましく、Ｘ６、Ｘ７のうち少なくとも一方が電子供与性官能基であり、かつ、Ｘ５、Ｘ８のうち少なくとも一方が電子供与性官能基であるものがより好ましい。これにより、刺激応答性化合物の酸化還元電位を特に低いものとすることができ、より低い印加電圧で、刺激応答性化合物の酸化還元反応を好適に進行させることができ、刺激応答性化合物（刺激応答性化合物を構成成分として含む変形性重合体、変形材料についても同様）を好適に変形させることができる。
【００３１】
ユニットＣ（第１のユニットＣおよび第２のユニットＣ）は、ユニットＡおよびユニットＢと、反応部とを繋ぐ機能を有するものである。このようなユニットＣを有することにより、例えば、ユニットＡが直接反応部と結合する場合に比べて、酸化還元反応の際に、立体障害（回転障壁）が生じるのを効果的に抑制することができる。その結果、刺激応答性化合物の運動速度が速くなる。
【００３２】
本実施形態では、第１のユニットＣは、ユニットＡの第１の基の第３の結合部位に結合している。また、第２のユニットＣは、ユニットＡの第２の基の第４の結合部位に結合している。これにより、立体障害によって、刺激応答性化合物の酸化還元反応が阻害されることをより効果的に防止することができる。その結果、変形性重合体の応答速度を特に速いものとすることができ、また、例えば、本発明の刺激応答性化合物（刺激応答性化合物を構成成分として含む変形性重合体、変形材料についても同様）をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーターの駆動電圧をより低いものとすることが可能となる。
また、第１のユニットＣおよび第２のユニットＣは、それぞれ、ユニットＡが結合している箇所とは反対側の端部で、反応部と結合している。また、第１のユニットＣおよび第２のユニットＣは、それぞれ異なる反応部と結合している。
【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、環構造を含むものが好ましい。これにより、刺激応答性化合物の化学的安定性をより優れたものとすることができる。
環構造としては、例えば、芳香族性を有する環構造や、芳香族性を有しない脂環構造のものが挙げられる。また、炭化水素のみからなる環構造や、環を構成する元素が炭素だけでなく異原子を環内に含む複素環構造が挙げられる。また、単環構造、縮合環構造、架橋環構造、スピロ環構造、環集合構造等が挙げられる。このような、環構造としては、具体的には、シクロペンタン、シクロペンタン等のシクロパラフィン、シクロペンテン、シクロヘキセン等のシクロオレフィン、ベンゼン、チオフェン、ピロール、チアゾール、ピリジン、ピペリジン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、ビフェニル、ｐ−テルフェニル、２，２−ビチオフェン、アダマンタン、インデン、ナフタリン、テトラリン、インドール、キノリン等が挙げられる。
【００３４】
これらの中でも特に、芳香族性を有する環構造を有するものが好ましく、ベンゼン、チオフェン、ピロール、チアゾール、ピリジンおよびピリジン等の単環式の芳香族性を有する環構造のものが好ましく、ベンゼンであるのがさらに好ましい。これにより、刺激応答性化合物の化学的安定性をより優れたものとすることができる。また、刺激応答性化合物の製造時において、変形部と反応部とを容易に結合することができる。また、酸化還元反応の際に、立体障害（回転障壁）が生じるのをより効果的に抑制することができる。その結果、刺激応答性化合物の運動速度がより速くなる。
【００３５】
また、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、ユニットＡと結合することで、ユニットＡとユニットＣとで共役系を形成するものが好ましく、例えば、共役二重結合を有する環式構造のもの、１，３−ブタジエン等の共役二重結合を有する鎖式構造のもの、ジアセチレン等の共役三重結合を有する鎖式構造のもの等が挙げられる。これにより、刺激応答性化合物内での、電子の移動がよりスムーズとなることで、分子の立体構造をより容易に変化させることができる。
ユニットＣは、前記のような環構造に加え、エステル基、エーテル基、アミド基およびウレタン基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く、エーテル基を含むものであるのがより好ましい。これにより、刺激応答性化合物の製造時において、変形部と反応部とを容易に結合することができる。
【００３６】
反応部は、他の分子と結合する反応に寄与する部位である。刺激応答性化合物がこのような反応部を有することにより、重合体としての変形性重合体を好適に合成することができる。また、刺激応答性化合物を反応部で他の分子と反応させ、高分子化して変形性重合体とすることにより、刺激応答性化合物を高分子化しないで用いる場合に比べて、分子の変形量をより大きなものとすることができ、また、後述する変形材料、アクチュエーターとした場合における変形量もより大きいものとすることができる。
【００３７】
反応基（反応部）は、他の分子と結合する反応に寄与するものであればいかなるものであってもよいが、ビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上であるのが好ましい。これにより、刺激応答性化合物を構成成分とする変形性重合体や、変形性重合体を含む変形材料の柔軟性を特に優れたものとすることができ、応答速度のさらなる向上や、変位量のさらなる増大、駆動電圧のさらなる低電圧化等を図る上で有利である。また、形成される結合の化学的安定性を特に優れたものとすることができ、刺激応答性化合物が重合してなる変形性重合体の不本意な変性・劣化を防止することができる。その結果、本発明の変形性重合体（刺激応答性化合物を構成成分とする変形性重合体）、変形材料（変形性重合体を含む変形材料）が適用された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。また、変形性重合体の合成時においては、他の分子と結合する反応の効率を特に優れたものとすることができ、短時間で目的の反応を進行させることができ、刺激応答性化合物の生産性を優れたものとすることができるとともに、刺激応答性化合物の収率を高めることができる。
【００３８】
特に、ユニットＡが上記式（１）、上記式（２）および上記式（３）からなる群から選択される１種の基であり、ユニットＢ（第１のユニットＢおよび第２のユニットＢ）が上記式（４Ａ）または上記式（４Ｂ）であり、ユニットＣ（第１のユニットＣおよび第２のユニットＣ）がベンゼン環およびエーテル基を有するものであり、反応部がビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上である刺激応答性化合物であると、反応部による反応の効率が特に優れたものとなるとともに、当該反応により形成される結合の化学的安定性が特に優れたものとなる。また、刺激応答性化合物の分子の立体構造をより容易にかつより大きく変化させることができ、刺激応答性化合物を構成成分とする変形性重合体、変形性重合体を含む変形材料をより効率よく変形させることができ、低電圧でより大きく変位させることが可能となる。また、例えば、本発明の変形性重合体（刺激応答性化合物を構成成分とする変形性重合体）、変形材料（変形性重合体を含む変形材料）をアクチュエーターに適用した場合に、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、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。
刺激応答性化合物の具体例としては、例えば、下記式（５）で表される化合物（還元した状態）を挙げることができる。このような化合物を用いることにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【００３９】
【化７】
2015086198.tif 000008
（式（５）中、ｍ、ｎは、それぞれ独立に、１以上８以下の整数であり、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立に、水素原子またはＣＯＯＲ３であり、Ｒ３は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【００４０】
《変形性重合体》
次に、本発明の変形性重合体について説明する。
本発明の変形性重合体は、前述したような本発明の刺激応答性化合物が、反応部において反応することにより高分子化したものである。これにより、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な変形性重合体を提供することができる。特に、刺激応答性化合物を高分子化して変形性重合体とすることにより、刺激応答性化合物を高分子化しないで用いる場合に比べて、分子の変形量をより大きなものとすることができ、また、後述する変形材料、アクチュエーターとした場合における変形量もより大きいものとすることができる。
【００４１】
刺激応答性化合物は、その分子構造のうちの一部が、変形性重合体のポリマー鎖（主鎖）の一部を構成しているものであってもよい。これにより、合成条件の調整による変形性重合体の特性（物性）の調整をより好適に行うことができる。
また、刺激応答性化合物は、変形性重合体のポリマー鎖（主鎖）を構成しないものであってもよい。例えば、変形性重合体が有するポリマー鎖は、後に詳述する他の構成成分（刺激応答性化合物以外の成分）のみで構成されたものであり、刺激応答性化合物は複数のポリマー鎖を架橋する架橋成分として含まれるものであってもよい。これにより、変形性重合体、変形性重合体を含む変形材料の柔軟性・弾性を特に優れたものとすることができる。
【００４２】
変形性重合体は、２種以上の刺激応答性化合物を構成成分として含むものであってもよい。
変形性重合体は、構成成分として、前述したような刺激応答性化合物以外の成分（他の構成成分）を含むものであってもよい。例えば、変形性重合体は、前述したような刺激応答性化合物に加え、他の重合性構成成分を含むものであってもよい。これにより、例えば、当該他の重合性構成成分がポリマー鎖の少なくとも一部を構成することができ、複数の変形部同士が、接近しすぎることによる立体障害によって、刺激応答性化合物の酸化還元反応が阻害されることをより効果的に防止することができる。その結果、変形性重合体の応答速度を特に速いものとすることができ、また、例えば、本発明の変形性重合体（刺激応答性化合物を構成成分とする変形性重合体）、変形材料（変形性重合体を含む変形材料）をアクチュエーターに適用した場合に、駆動電圧をより低いものとすることが可能となる。
他の重合性構成成分（他の構成成分）の構造は特に限定されないが、変形性重合体は、他の重合性構成成分（他の構成成分）として、下記式（Ａ）で表されるものと下記式（Ｂ）で表されるものとのうちの少なくとも一方を含むものであるのが好ましい。
【００４３】
【化８】
2015086198.tif 000009
（式（Ａ）中、Ｒ１は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【００４４】
【化９】
2015086198.tif 000010
（式（Ｂ）中、Ｒ１は、水素原子またはメチル基、Ｒ２は、炭素数が１以上４以下の炭化水素基である。）
【００４５】
これにより、複数の変形部（酸化還元反応により変形する部位）同士が、接近しすぎることによる立体障害によって、刺激応答性化合物の酸化還元反応が阻害されることをさらに効果的に防止することができる。その結果、変形性重合体の応答速度をさらに速いものとすることができ、また、例えば、本発明の変形性重合体（刺激応答性化合物を構成成分とする変形性重合体）、変形材料（変形性重合体を含む変形材料）をアクチュエーターに適用した場合に、駆動電圧をさらに低いものとすることが可能となる。また、変形性重合体、変形材料の柔軟性を特に優れたものとすることができる。
【００４６】
また、変形性重合体は、他の構成成分として、ポリシロキサン構造を有していてもよい。これにより、変形性重合体、変形材料の柔軟性、弾性を特に優れたものとすることができる。
変形性重合体中に含まれる刺激応答性化合物と他の重合性構成成分との含有率の比率は、質量比で、５０：５０以上９５：５以下であるのが好ましく、７０：３０以上９０：１０以下であるのがより好ましい。これにより、変形性重合体の応答速度をさらに速いものとし、駆動電圧をさらに低いものとしつつ、変形量、変形力をより大きいものとすることができる。
変形性重合体は、２種以上の他の構成成分（刺激応答性化合物以外の成分）を含むものであってもよい。
変形性重合体は、通常、絶縁性を有するものである。具体的には、変形性重合体の電気導電率は、通常、０．１Ｓ／ｃｍ以下である。
【００４７】
変形性重合体の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位は、０．１Ｖ以上５．０Ｖ以下であるのが好ましく、０．３Ｖ以上４．０Ｖ以下であるのがより好ましい。これにより、より低い印加電圧で、変形性重合体、変形材料を確実に変形させることができる。また、変形性重合体の酸化還元電位が前記範囲内の値であると、変形性重合体自身が分解されるような過度な電圧を印加せずとも、変形性重合体をより好適に変形させることができる。したがって、より長期にわたって、繰り返し変形することが可能な変形性重合体、変形材料を得ることができる。
【００４８】
なお、酸化還元電位の値としては、参照電極として飽和カロメル電極を用いた３電極法により測定した値を採用することができる。なお、作用電極としては、白金ディスク電極、対極としては、白金電極、測定溶液としては、電解質溶液としてのテトラブチルアンモニウムテトラフルオロホウ酸の０．１Ｍアセトニトリル溶液：１Ｌに対して測定対象物質（例えば、変形性重合体の酸化還元電位の測定においては、測定対象物質は変形性重合体であり、後述する電子伝達物質の酸化還元電位の測定においては、測定対象物質は電子伝達物質である。）を０．００１ｍｏｌだけ含む溶液を用いることができる。
【００４９】
変形性重合体の重量平均分子量は、１０００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。これにより、変形性重合体の柔軟性を特に優れたものとしつつ、例えば、本発明の変形性重合体、変形材料をアクチュエーターに適用した場合における、アクチュエーターの耐久性を特に優れたものとすることができる。
【００５０】
《変形材料》
次に、本発明の変形材料について説明する。
本発明の変形材料は、前述したような本発明の刺激応答性化合物、および、本発明の変形性重合体のうち少なくとも１つを含むものである。これにより、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な変形材料を提供することができる。
【００５１】
本発明の変形材料は、少なくとも、本発明の刺激応答性化合物、および、本発明の変形性重合体のうち少なくとも１つを含むものであればよいが、変形性重合体に加え、変形性重合体の酸化還元電位よりも低い酸化還元電位を有する電子伝達物質を含むものであるのが好ましい。これにより、電子伝達物質が、変形性重合体よりも低い電位で酸化還元反応し、変形性重合体に電子を授受するメディエーターとしての機能を発揮し、電極と変形性重合体との間での電子の授受がより効率よく行われる。すなわち、変形性重合体が酸化されるときに、電子伝達物質は、変形性重合体から電子を引き抜き、また、変形性重合体が還元されるときに、電子伝達物質は、変形性重合体に電子を付与することをより効率よく行うことができる。その結果、電子伝達物質を含む変形材料は、電子伝達物質を含まない場合に比べ、より低い電圧で変形することができる。また、電子伝達物質を含むことで、変形材料は、比較的低電圧で変形させることができるため、過剰な電圧を印加させる必要がなく、過剰な電圧印加により変形性重合体が分解するようなことをより効果的に防止することができる。このため、より長期にわたって、繰り返し変形することが可能な変形材料を得ることができる。また、電子の授受、すなわち、変形性重合体の酸化還元反応を効率よく行うことができるため、変形材料の応答速度をより速いものとすることができる。したがって、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、変形材料を、応答速度がより速く、より低い電圧で、より大きく変位することが可能なものとすることができる。さらに、変形材料の広い面積において電極を接触させなくても、変形材料を十分に大きく変位させることができる。特に、変形材料の厚みが比較的大きいものとであっても、その表面付近と、中心部付近とでの変形量の差を小さくすることができるため、変形材料の変形量の制御が容易となる。
【００５２】
変形材料中において、電子伝達物質と変形性重合体とは、単に混合（ブレンド）されたものであってもよいが、変形性重合体が網目構造を有するものであり、かつ、電子伝達物質が変形性重合体の網目に入り込んでいる高分子材料であることが好ましい。このような構成により、変形材料全体において、微視的に、変形性重合体と電子伝達物質とが接近した状態となっており、変形性重合体と電子伝達物質との間での電子の授受をより効率よく行うことができる。そのため、前述したような効果がより顕著に発揮される。また、変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込んでいることにより、変形性重合体と電子伝達物質とが容易に分離されることはなく、長期間にわたって安定的に、微視的に変形性重合体と電子伝達物質とが接近した状態を保持することができる。このため、上記のような効果が長期間にわたって安定的に得られる。そして、これらの効果は、電子伝達物質が、分子内に、電子伝達部として、後に詳述するようなフェロセン構造とビオロゲン構造とのうちの少なくとも一方の部分構造を有するものである場合に、より顕著に発揮される。
【００５３】
変形材料中において、変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込んでいるか否かは、例えば、顕微鏡による観察により確認することができる。また、融点測定（例えば、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による融点の吸熱ピークの測定）により、判断することもできる。より具体的には、変形性重合体および電子伝達物質が、独立した状態で、互いに異なる融点を持つものである場合に、融点測定において、変形性重合体の融点のピークおよび電子伝達物質の融点のピークとは異なる融点のピーク（変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込むことにより、変形性重合体と電子伝達物質とが微視的に一体化している構造を有することによる融点のピーク）が確認される場合には、変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込んでいるものと判断することができる。
【００５４】
電子伝達物質が変形性重合体の網目に入り込んでいる場合、以下の条件を満足するものであるのが好ましい。すなわち、変形材料について、変形性重合体、電子伝達物質の一方のみを溶かす有機溶媒（例えば、変形性重合体、電子伝達物質のうちの一方の２５℃における溶解度（溶媒１００ｇに対して溶解可能な量）が１ｇ／１００ｇ以上であり、変形性重合体、電子伝達物質のうちの他方の２５℃における溶解度（溶媒１００ｇに対して溶解可能な量）が０．０１ｇ／１００ｇ以下である溶媒）を、変形材料：１０ｇに対する添加量が１０００ｇとなるように２５℃で添加し、さらにこの温度で十分に撹拌した後に、ろ過を行い、さらに、理論的な抽出液の総量（ろ過時における溶媒の揮発がないものと仮定した場合の抽出液の総量）が、用いた変形材料の２００倍量（質量基準）となるように、前記溶媒で残渣を洗浄した場合に、抽出液中に含まれる前記溶媒に混合された変形材料中に含まれる変形性重合体および電子伝達物質のうち前記溶媒に可溶な成分の含有量（Ｗ１［ｇ］）に対する、抽出液中に含まれる変形性重合体および電子伝達物質のうち前記溶媒に可溶な成分の量（Ｗ２［ｇ］）の割合（（Ｗ２／Ｗ１）×１００）が、１０質量％以下であるのが好ましく、１質量％以下であるのがより好ましい。これにより、前述したような本発明の効果がより顕著に発揮される。
【００５５】
以下、変形材料中において、変形性重合体が網目構造を有し、電子伝達物質が変形性重合体の網目に入り込んでいる高分子材料である場合について中心的に説明する。
図２は、変形材料中における変形性重合体と電子伝達物質との関係を説明するための図である。図２中、○は変形性重合体を構成する原子団を意味し、□は電子伝達物質を構成する原子団を意味し、直線は結合を意味する（後に示す図３についても同様）。また、図２中、波線はポリマー鎖を意味する（後に示す図３についても同様）。
【００５６】
以下、変形材料を構成する各成分について詳細に説明する。
≪変形性重合体≫
図示の構成では、変形性重合体は、酸化還元反応によって分子構造が変形する刺激応答性化合物を構成成分として含み、網目構造を有するものである。
このような網目構造は、変形性重合体が、複数のポリマー鎖と、ポリマー鎖同士を架橋する架橋部（図２中で、○で表される原子団）とを有することにより構成されている。
【００５７】
刺激応答性化合物が有する反応基（反応部）は、刺激応答性化合物同士の反応に関するものであってもよいし、刺激応答性化合物以外の構成成分との反応に関するものであってもよい。より具体的には、例えば、刺激応答性化合物は、変形性重合体を構成するポリマー鎖（図２参照）を構成するものであってもよいし、変形性重合体を構成するポリマー鎖を構成するものでなくてもよい。
刺激応答性化合物は、その化学構造の少なくとも一部が、ポリマー鎖同士を架橋する架橋部を構成するものであるのが好ましい。これにより、変形材料の変形量をより大きいものとすることができる。
【００５８】
変形材料中における変形性重合体の含有率は、５５質量％以上９８質量％以下であるのが好ましく、６０質量％以上９３質量％以下であるのがより好ましい。これにより、より低い電圧で、十分な変形量、変形力を得ることができる。本発明の変形材料は、２種以上の変形性重合体を含むものであってもよい。この場合、これらの含有率の和が前記範囲内の値であるのが好ましい。
【００５９】
≪電子伝達物質≫
図示の構成では、変形材料中において、電子伝達物質は、変形性重合体の網目に入り込んでいる。
電子伝達物質としては、例えば、ベンジルビオロゲン等のビオロゲン構造、キノン骨格を有するキノン構造、ビピリジニウム構造、ニコチンアミド構造、リボフラビン構造、ヌクレオチド−リン酸構造、ルテニウム、鉄、コバルト等の金属を有する錯体構造（例えば、フェロセン構造）等の電子伝達部として機能する構造を有するもの等が挙げられるが、中でも特に、分子内にフェロセン構造とビオロゲン構造とのうちの少なくとも一方の部分構造（電子伝達部）を有するものであるのが好ましい。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、変形材料の変形をより長期にわたって繰り返し行うことができる。また、電子伝達物質の酸化還元電位を適度に低いものとすることができ、電子伝達物質と変形性重合体との間、電子伝達物質と電極との間での電子の授受をより効率よく行うことができ、その結果、変形材料の駆動電圧をさらに低いものとすることができたり、変形材料の応答速度をさらに速いものとすることができる。また、特に、変形材料が前述したような刺激応答性化合物を構成成分として含む変形性重合体を含むものである場合に、当該変形性重合体と電子伝達物質との親和性を特に優れたものとすることができ、変形材料全体にわたって、変形性重合体と電子伝達物質とが近接した状態をとることができる。これにより、前述したような効果が特に顕著に発揮される。
【００６０】
電子伝達部としてのフェロセン構造としては、例えば、１、１’−ジメチルフェロセン、フェロセン等が挙げられるが、中でも、フェロセンが好ましい。このような構造は、極めて安定な酸化還元特性を示すため、変形材料は、より安定的に、かつ、より長期にわたって、繰り返し変形することができるものとなる。
電子伝達部としてのビオロゲン構造としては、例えば、ビオロゲン、ベンジルビオロゲン、メチルビオロゲン等が挙げられるが、中でも、メチルビオロゲンが好ましい。これにより、電子伝達物質の溶媒への溶解性を特に優れたものとすることができ、加工が容易になるという効果が得られる。
電子伝達物質は、分子内に、電子伝達部を有するものであればよいが、電子伝達部と、重合性反応基とを有する構成単位が、重合してなる重合体であるのが好ましい。これにより、電子伝達物質は、分子内の全体にわたって、高い均一性で、電子伝達部を有するものとなる（分子内の各部位での電子伝達部の存在のばらつきが防止されたものとなる）。
【００６１】
前記重合性官能基としては、ビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上であるのが好ましい。これにより、電子伝達物質、変形材料の柔軟性を特に優れたものとすることができ、変形材料の応答速度のさらなる向上や、変位量のさらなる増大、駆動電圧のさらなる低電圧化等を図る上で有利である。また、重合性官能基が反応することにより形成される結合の化学的安定性を特に優れたものとすることができ、電子伝達物質の不本意な変性・劣化を防止することができる。その結果、本発明の変形材料が適用された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。また、電子伝達物質の合成時においては、他の分子と結合する反応の効率を特に優れたものとすることができ、短時間で目的の反応を進行させることができ、電子伝達物質、変形材料の生産性を優れたものとすることができる。また、前述した刺激応答性化合物が反応基（反応部）として、ビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上である場合において、前記重合性官能基がビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上であると、変形性重合体と電子伝達物質との親和性を特に優れたものとすることができ、変形材料の製造時において、電子伝達物質が変形性重合体の網目に入り込んだ構造を、より効率よく、かつ、より確実に形成することができるとともに、変形材料中において、変形性重合体の網目に入り込んでいる電子伝達物質が、変形性重合体と分離してしまうことを、より長期間にわたって、より効果的に防止することができる。
【００６２】
電子伝達物質は、直鎖状をなすもの（架橋構造を有さないもの）であってもよいし、架橋構造を有するものであってもよい。電子伝達物質が架橋構造を有するものであると、変形材料が過酷な環境下に置かれた場合であっても、変形性重合体と電子伝達物質との分離がより効果的に防止され、より安定的に前述したような効果が発揮される。
電子伝達物質の具体例としては、例えば、下記式（４０）、下記式（４１）で表される化合物を挙げることができる。このような化合物を用いることにより、前述したメディエーターとしての効果をより顕著に発揮することができる。
【００６３】
【化１０】
2015086198.tif 000011
（なお、式（４０）中、ｎは、２以上の整数、ｍは１以上の整数を示す。）
【００６４】
【化１１】
2015086198.tif 000012
（なお、式（４１）中、ｎは、２以上の整数、ｍは１以上の整数を示す。）
【００６５】
特に、式（４０）、式（４１）において、ｎは、１００以上２００以下の整数であるのが好ましい。これにより、電子伝達物質は、適度な弾性と柔軟性を有するものとなる。
電子伝達物質の電気導電率（導電率）は、１Ｓ／ｃｍ以上であるのが好ましく、２Ｓ／ｃｍ以上であるのがより好ましい。これにより、変形材料の変形の応答速度をさらに速いものとし、駆動電圧をさらに低いものとすることができる。
【００６６】
電子伝達物質の重量平均分子量は、１０００以上１０００００以下であるのが好ましく、１００００以上３００００以下であるのがより好ましい。これにより、電子伝達物質、変形材料の柔軟性を特に優れたものとしつつ、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合における、アクチュエーターの耐久性を特に優れたものとすることができる。また、変形性重合体と電子伝達物質との親和性を特に優れたものとし、変形性重合体の網目に入り込んでいる電子伝達物質が、変形性重合体と分離してしまうことを、より長期間にわたって、より効果的に防止することができるため、アクチュエーターの信頼性を特に優れたものとすることができる。
【００６７】
電子伝達物質の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位は、０．０１Ｖ以上３．０Ｖ以下であるのが好ましく、０．０５Ｖ以上２．０Ｖ以下であるのがより好ましい。これにより、電子伝達物質のメディエーターとしての機能を十分に発揮することができ、比較的低い電圧で、変形材料全体をより大きく変形させることができる。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。一方、酸化還元電位が前記下限値未満であると、変形性重合体の種類によっては、変形性重合体と電子伝達物質と間での電子の授受が好適に行われにくくなるおそれがある。また、酸化還元電位が前記上限値を超えると、電極と電子伝達物質との間での電子の授受が好適に行われにくくなるおそれがある。
【００６８】
変形性重合体の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位をＥ１［Ｖ］とし、電子伝達物質の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位をＥ２［Ｖ］としたとき、０．０１≦Ｅ２／Ｅ１≦０．８の関係を満足するのが好ましく、０．０５≦Ｅ２／Ｅ１≦０．７の関係を満足するのがより好ましく、０．１≦Ｅ２／Ｅ１≦０．５の関係を満足するのがさらに好ましい。このような関係を満足することにより、電子伝達物質と電極との間での電子の授受と、電子伝達物質と変形性重合体との間での電子の授受との双方を、特に効率よく行うことができる。したがって、変形材料は、より低い電圧で変形することができる。一方、Ｅ２／Ｅ１が前記下限値未満であると、変形性重合体と電子伝達物質との間での電子の授受が好適に行われにくくなるおそれがある。また、Ｅ２／Ｅ１が前記上限値を超えると、電極と電子伝達物質との間での電子の授受が好適に行われにくくなるおそれがある。
【００６９】
また、変形部の価数をＶ１、変形材料中に含まれる変形部の数をＮ１とし、電子伝達部の価数をＶ２、変形材料中に含まれる電子伝達部の数をＮ２としたとき、０．１≦（Ｖ１×Ｎ１）／（Ｖ２×Ｎ２）≦２．０の関係を満足することが好ましく、０．４≦（Ｖ１×Ｎ１）／（Ｖ２×Ｎ２）≦１．５の関係を満足することがより好ましい。このような関係を満足することにより、電子伝達物質は、メディエーターとしての機能をより効果的に発揮することができるため、変形性重合体の電子の授受をさらに効率よく行うことができる。これにより、変形材料全体の応答速度が、さらに優れたものとなる。一方、（Ｖ２×Ｎ２）／（Ｖ１×Ｎ１）が前記下限値未満であると、変位材料の膜厚等によっては、変形材料の応答速度が低下する場合がある。また、（Ｖ２×Ｎ２）／（Ｖ１×Ｎ１）が前記上限値を超えると、変形材料中における変形性重合体の含有量が相対的に減少し、変形材料の変形量が低下する可能性がある。
【００７０】
変形材料中における電子伝達物質の含有率は、１質量％以上４４質量％以下であるのが好ましく、２質量％以上３５質量％以下であるのがより好ましい。これにより、より低い電圧で、十分な変形量、変形力を得ることができる。
本発明の変形材料は、２種以上の電子伝達物質を含むものであってもよい。変形材料が２種以上の電子伝達物質を含むものである場合、これらの含有率の和が前記範囲内の値であるのが好ましい。
変形材料中における変形性重合体と電子伝達物質との含有率の比率は、質量比で、５５：４４以上９８：１以下であるのが好ましく、６０：３５以上９３：２以下であるのがより好ましい。これにより、変形材料の変形の応答速度をさらに速いものとし、駆動電圧をさらに低いものとしつつ、変形量、変形力をより大きいものとすることができる。
【００７１】
≪溶媒≫
また、変形材料は、溶媒を含むものであってもよい。変形材料が溶媒を含むものであると、変形材料を好適にゲル化させることができ、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き、さらには、変形材料を最適な硬さに調整でき、変形材料を用いて製造されるアクチュエーターの柔軟性を特に優れたものとすることができる。特に、前述した変形性重合体および電子伝達物質の複合体（変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込んだ構造を有するもの）は、溶媒を保持する能力に優れているので、前記のような効果が長期間にわたって確実に発揮される。また、変形材料が、後に詳述するような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。
【００７２】
溶媒としては、例えば、水等の無機溶媒や、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒；トルエン、ベンゼン等の芳香族系溶媒；ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒；クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；アセトン、メチルペンタノン、エチルペンタノン等のケトン系溶媒；アセトニトリル等のニトリル系溶媒；ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等のスルホキシド系溶媒；プロピレンカーボネイト等のカーボネイト系溶剤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、１質量％以上４４質量％以下であるのが好ましく、５質量％以上３８質量％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。
【００７３】
≪電解質≫
変形材料は、電解質を含むものであってもよい。変形材料が電解質を含むことにより、変形材料へのより安定的な通電が可能となる。また、変形性重合体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、変形材料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、変形材料全体にわたって、変形性重合体を効率よく伸縮させることができる。その結果、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーター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。
【００７４】
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、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（１２）、下記式（１３）、下記式（１４）、および、下記式（１５）で表される。
【００７５】
【化１２】
2015086198.tif 000013
【００７６】
【化１３】
2015086198.tif 000014
【００７７】
【化１４】
2015086198.tif 000015
【００７８】
【化１５】
2015086198.tif 000016
【００７９】
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、変形材料の変形の応答速度をさらに効果的に向上させることができる。また、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、変形性重合体の伸縮にともなうアクチュエーター全体の変位をさらに増幅することができる。
【００８０】
変形材料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、前述したような効果がより顕著に発揮される。
変形材料中における電解質の含有率は、モル比で、０．０１７Ｍ以上０．４６Ｍ以下であるのが好ましく、０．０２９Ｍ以上０．１７Ｍ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。
【００８１】
≪電子導電性物質≫
また、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。変形材料が電子導電性物質を含むことにより、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、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、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。
【００８２】
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、電子の輸送機能が向上し、比較的低い電圧で変形材料を大きく変位させることができる。
【００８３】
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。このものは、電子の輸送機能が向上する。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、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーターを、より速くかつより円滑に変形（変位）させることが可能となる。
【００８４】
電子導電性物質として中空シェル状構造を持つ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、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーター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。
【００８５】
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、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーター全体を均一に大きく変位させることができる。
【００８６】
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、変形性重合体への電子供給効率を特に優れたものとすることができ、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーターは、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い、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。
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。
【００８７】
また、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、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーターは、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。
【００８８】
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。
【００８９】
本発明の変形材料は、ゲル状をなすものであるのが好ましい。これにより、より滑らかな変形をすることができる。
変形材料の電気導電率（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、変形材料の変形の応答速度をさらに速いものとし、駆動電圧をさらに低いものとすることができる。また、例えば、本発明の変形材料をアクチュエーターに適用した場合に、アクチュエーターのさらなる小型化を図ることができる。
【００９０】
《変形材料の製造方法》
次に、本発明の変形材料の製造方法について説明する。
図３は、本発明の変形材料の製造方法の一例を説明するための図である。
本実施形態の製造方法は、刺激応答性化合物を用いて、変形性重合体を製造（合成）する変形性重合体製造工程（１ａ）と、電子伝達物質の構成単位と変形性重合体とを混合する混合工程（１ｂ）と、電子伝達物質の構成単位を重合させ、電子伝達物質を製造（合成）する電子伝達物質製造工程（１ｃ）とを有している。これにより、前述したような、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な変形材料を効率よく製造することができる。
【００９１】
≪変形性重合体製造工程≫
本工程では、刺激応答性化合物を用いて、変形性重合体を製造（合成）する（１ａ）。
本工程での反応条件は、刺激応答性化合物が有する反応基等により異なるが、一般には、加熱により、所望の反応を好適に進行させることができる。
本工程を加熱により行う場合、加熱温度は、５０℃以上２００℃以下であるのが好ましく、６０℃以上１５０℃以下であるのがより好ましく、７０℃以上１３０℃以下であるのがさらに好ましい。これにより、本工程で用いる材料（刺激応答性化合物等の変形性重合体の構成成分等）や、本工程で生成する生成物（中間生成物を含む）の不本意な変性・劣化や、好ましくない副反応の進行等をより効果的に防止しつつ、目的とする反応の反応速度をより速いものとすることができる。
【００９２】
本工程を加熱により行う場合、加熱時間は、３０分以上４８時間以下であるのが好ましく、１時間以上４２時間以下であるのがより好ましく、４時間以上３６時間以下であるのがさらに好ましい。これにより、変形材料の生産性を十分に高いものとしつつ、目的とする反応が十分に進行しないこと等による弊害をより効果的に防止することができる。
本工程では、例えば、溶媒や重合開始剤等製造すべき変形性重合体の構成成分以外の材料を用いてもよい。
特に、本工程において重合開始剤を用いることにより、目的とする反応をより速やかに進行させることができ、変形性重合体の生産性、変形材料の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００９３】
また、本工程において溶媒を用いることにより、目的とする反応をより速やかに進行させることができ、変形性重合体の生産性、変形材料の生産性を特に優れたものとすることができる。また、本工程において溶媒を用いることにより、反応生成物として、変形性重合体と溶媒とを含むゲル状の物質を得ることができ、後の電子伝達物質製造工程において、電子伝達物質を、変形性重合体の網目に入り込んだものとして、より効率よく形成することができる。
【００９４】
なお、本工程で溶媒を用いる場合、当該溶媒は、変形材料の製造過程において除去されるものであってもよいし、最終的に得られる変形材料に含まれるものであってもよい。
また、製造すべき変形性重合体が刺激応答性化合物に加え、他の構成成分を含むものである場合、本工程では、刺激応答性化合物に加え、他の構成成分も用いる。
本工程は、１段階の反応を行うものであってもよいし、２段階以上の反応を行うものであってもよい。
【００９５】
≪混合工程≫
本工程では、電子伝達物質の構成単位と変形性重合体とを混合する（１ｂ）。
電子伝達物質の構成単位としては、例えば、モノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリマーを用いることができる。
また、本工程において、モノマーとともに、他の構成単位（ダイマー、トリマー、オリゴマー、プレポリマー）を併用することにより、目的とする重合度に達するまでの時間の短縮を図ることができ、変形性重合体、変形材料の生産性のさらなる向上を図ることができる。
【００９６】
≪電子伝達物質製造工程≫
本工程では、変形性重合体と混合された電子伝達物質の構成単位を重合させ、高分子材料としての電子伝達物質を製造（合成）する（１ｃ）。これにより、好適に変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込んだ状態にすることができ、応答速度が速く、低電圧で大きく変位することが可能な変形材料を得ることができる。
【００９７】
本工程は、液中またはゲル中で行うのが好ましい。これにより、反応を行う組成物全体において、高い均等性で目的とする反応を進行させることができる。
本工程を液中またはゲル中で行うために、溶媒を含む状態としてもよい。このような場合、先の工程で用いた溶媒を本工程で用いることとしてもよいし、本工程での反応に際し、新たに溶媒を用いてもよい。また、先の工程で用いた溶媒の少なくとも一部を除去することや、先の工程で用いた溶媒に他の溶媒を加えることにより、先の工程とは異なる組成の溶媒を用いることにしてもよい。
【００９８】
本工程は、例えば、重合開始剤を用いた反応により行うものであってもよいし、触媒（例えば、塩化鉄、ニッケル触媒等）を用いた反応により行うものであってもよいし、電界重合により行うものであってもよい。
本工程は、１段階の反応を行うものであってもよいし、２段階以上の反応を行うものであってもよい。
【００９９】
変形性重合体として、ビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上を反応基（反応部）として有する刺激応答性化合物を構成成分として含むものを用い、かつ、電子伝達物質の構成単位が前記重合性官能基としてビニル基および（メタ）アクリロイル基よりなる群から選択される１種または２種以上を有するものである場合には、本工程での反応に際して、変形性重合体の網目に接近した部位に、電子伝達物質の構成単位を配置させることができるため、高分子が変形性重合体の網目に入り込んだ構造を、より効率よく、かつ、より確実に形成することができるとともに、得られる変形材料においては、変形性重合体の網目に入り込んでいる電子伝達物質が変形性重合体から分離してしまうことが、より長期間にわたって、より効果的に防止され、より長期間にわたって安定的に、微視的に変形性重合体と電子伝達物質とが接近した状態を保持することができ、前述したような効果がより長期間にわたって安定的に得られる。
【０１００】
電子伝達物質の各構成単位としてフェロセン構造とビオロゲン構造とのうちの少なくとも一方の部分構造を含む電子伝達部を備えるものを用いた場合には、本工程での反応に際して、変形性重合体の網目に接近した部位に、電子伝達物質の構成単位の電子伝達部を配置させることができるため、高分子が変形性重合体の網目に入り込んだ構造を、より効率よく、かつ、より確実に形成することができるとともに、得られる変形材料においては、変形性重合体の網目に入り込んでいる電子伝達物質が変形性重合体から分離してしまうことが、より長期間にわたって、より効果的に防止され、より長期間にわたって安定的に、微視的に変形性重合体と電子伝達物質とが接近した状態を保持することができ、前述したような効果がより長期間にわたって安定的に得られる。
【０１０１】
《アクチュエーター》
次に、本発明のアクチュエーターについて説明する。
本発明のアクチュエーターは、前述したような本発明の変形材料を用いて製造されたものである。これにより、応答速度が速く、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。
【０１０２】
図４、図５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。また、図４、図５中の上側を「上（上方）」と言い、下側を「下（下方）」と言う。
図４、図５に示すように、本実施形態のアクチュエーター１００は、変形材料層１０と、当該変形材料層１０の両面に設けられた電極１１および電極１２とを有している。すなわち、アクチュエーター１００は、変形材料層１０を電極１１および電極１２で挟持した構造となっている。
そして、駆動装置２００は、アクチュエーター１００と、直流の電源２２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２１とで構成されており、アクチュエーター１００は、スイッチ２１を介して、電源２２に接続されている。
【０１０３】
図４に示す構成では、スイッチ２１を介して、電極１１が、電源２２の正極に接続されており、電極１２が、電源２２の負極に接続されている。他方、図５に示す構成では、スイッチ２１を介して、電極１１が、電源２２の負極に接続されており、電極１２が、電源２２の正極に接続されている。
電極１１および電極１２は、変形材料層１０に電圧を印加する機能を有している。また、電極１１および電極１２は、変形材料層１０の変形に追従するために、湾曲性を備えている。
電極１１および電極１２の構成材料としては、導電性を有する材料で構成されたものであれば特に限定されず、例えば、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ等の金属材料（合金を含む）、ＩＴＯ等の導電性を有する金属酸化物、カーボンナノチューブ等の炭素材料等が挙げられる。
【０１０４】
変形材料層１０は、前述した本発明の変形材料で構成されたものであり、電圧を印加することで、変形する層である。
変形材料層１０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、変形材料層１０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、変形材料層１０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。
本発明のアクチュエーターの用途は、特に限定されず、例えば、リハビリ支援用グローブ等の医療機器、マイクロポンプ用のアクチュエーター、電圧検知センサ等の各種工業機器等に用いることができる。
【０１０５】
次に、図４、図５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。
変形材料層１０を構成する変形性重合体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ことにより、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４に示す構成では、電極１１が、電源２２の正極に接続されており、スイッチ２１をオンすると、電極１１と変形材料層１０と電極１２との間に通電がなされる。通電がなされると、変形材料層１０の電極１１と接している側では、変形性重合体が、電極１１に電子を受け渡して酸化状態となる。変形性重合体が酸化されることで、変形性重合体の分子鎖が伸長（膨張）する。その結果、電極１１と接している側の変形材料は伸長（膨張）する。一方、変形材料層１０の電極１２と接している側では、変形性重合体が、電極１２から電子を受け取り還元状態となる。変形性重合体が還元されることで、変形性重合体の分子鎖が収縮する。その結果、電極１２と接している側の変形材料は収縮する。このようなことから、アクチュエーター１００全体は、電極１１側（図４中の上側）に、凸となるように湾曲する。
【０１０７】
図５に示す構成では、図４とは極性が反転しており、電極１１が、電源２２の負極に接続されており、スイッチ２１をオンにすると、電極１１と変形材料層１０と電極１２との間に通電がなされる。通電がなされると、変形材料層１０の電極１１と接している側では、変形性重合体が還元されることで、変形性重合体の分子鎖が収縮する。その結果、電極１１と接している側の変形材料は収縮する。一方、変形材料層１０の電極１２と接している側では、変形性重合体が酸化されることで、変形性重合体の分子鎖が伸長（膨張）する。その結果、電極１２と接している側の変形材料は伸長（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、電極１２側（図５中の下側）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】
また、刺激応答性化合物が電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであるため、電極１１および１２と変形性重合体との間の電子の授受が円滑に進行し、変形性重合体の酸化還元反応が進行しやすくなっている。このため、変形材料は、より低い電圧で変形することができる。また、刺激応答性化合物が電子供与性官能基を有するベンゼンジチオール構造を備えたものであることで、変形材料層１０の厚みが比較的厚いものであっても、変形材料層１０の電極１１および１２近傍と、変形材料層１０の中心部付近とでの変形量の差を小さくすることができる。したがって、アクチュエーター１００は、低電圧であっても、全体にわたって均一に大きく変形することができる。また、電極１１および電極１２と変形性重合体との間の電子の授受を効率良く行うことができることで、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。このため、応答性に特に優れたアクチュエーター１００を得ることができる。
【０１１０】
また、アクチュエーター１００に印加する電圧値としては、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、より優れたアクチュエーター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、これら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、駆動装置は、変形材料層を２つの電極で挟持した構造のアクチュエーターを備えたものとして説明したが、これに限定されるものではなく、駆動装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。例えば、駆動装置は、図６に示すような構造のものであってもよい。すなわち、駆動装置２００は、図６に示すように、電源２２の入切を行うスイッチ２１と、本発明の変形材料を用いて形成され、電源２２に接続される変形材料層１０（アクチュエーター１００）と、電源２２に接続される対向電極１５と、変形材料層１０と対向電極１５との間に介在する電解液１３と、容器１４とを備えているものであってもよい。
【０１１２】
また、前述した実施形態では、刺激応答性化合物が、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とを含む変形部と、反応部とを備え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、ユニットＡと、第１のユニットＢと、第２のユニットＢとを備えるものであればよく、ユニットＣ（第１のユニットＣ、第２のユニットＣ）を備えていないもの、反応部を備えていないものであってもよい。また、刺激応答性化合物は、前記以外のユニットを備えるものであってもよい。
【０１１３】
また、前述した実施形態では、反応部は、ユニットＣ（第１のユニットＣおよび第２のユニットＣ）の、ユニットＡとは反対側の端部に結合したものとして説明したが、反応部の結合箇所は、これに限定されない。
また、前述した実施形態では、反応部は、第１のユニットＣおよび第２のユニットＣに、それぞれ１つずつ結合したものとして説明したが、反応部の数は、刺激応答性化合物内に１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【０１１４】
また、前述した実施形態では、変形材料が変形性重合体を含むものである場合について中心的に説明したが、本発明の変形材料は、変形性重合体の代わりに、重合していない刺激応答性化合物を含むものであってもよいし、重合していない刺激応答性化合物と、変形性重合体との両方を含むものであってもよい。
また、本発明の変形材料は、前述した方法を用いて製造されたものでなくてもよい。
また、変形材料層の形状は、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、変形材料の厚みが比較的大きいものであってもよい。
【実施例】
【０１１５】
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。
［１］変形材料、アクチュエーター、駆動装置の製造
（実施例１）
（変形性重合体製造工程）
下記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）：１ｍｍｏｌ、１−ヘキセン：３ｍｍｏｌ、および、ＡＩＢＮ：０．１２ｍｍｏｌをトルエン：１ｍＬに溶かし、溶液を得た。
【０１１６】
【化１６】
2015086198.tif 000017
【０１１７】
次に、前記溶液をガラス基板上に塗布し、８５℃に加熱したオーブンで５時間加熱することにより、変形性重合体を得た。得られた変形性重合体は、ジクロロメタンで洗浄後、ジクロロメタンを除去し乾燥した。
得られた変形性重合体の化学構造を下記式（２４）で示す。
【０１１８】
【化１７】
2015086198.tif 000018
【０１１９】
上記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）としては、以下のようにして合成したものを用いた。
まず、下記式（１８）で表される化合物とＰｄ（ＰＰｈ３）４の混合物をトルエン中で撹拌しているところへ４−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシフェニルボロン酸のエタノール溶液と２．３Ｍ炭酸カリウム水溶液を加え１７．５時間加熱、還流した。反応溶液を室温まで冷却し、有機層を分離した後、水層をジクロロメタンで抽出した。集めた有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後濾過して濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（１９）で表される化合物を得た。
【０１２０】
【化１８】
2015086198.tif 000019
【０１２１】
【化１９】
2015086198.tif 000020
【０１２２】
次に、上記式（１９）で表される化合物をＴＨＦに溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウムのＴＨＦ溶液（１Ｍ）を加えた。反応溶液を２時間撹拌したのち、塩酸で反応を停止し、ジクロロメタンで抽出し硫酸ナトリウムで乾燥後、濾過して濃縮した。得られた固体に、ＤＭＦ、炭酸カリウム、および、下記式（２０）で表される化合物を加え、８０℃で加熱撹拌した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（２１）で表される化合物を得た。なお、式（２１）中、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）４−（式（２０）で表される構造のうちＯＴｓを除く部分）は、Ｒで示す（後に示す式（２２）、式（２３）中についても同様）。
【０１２３】
【化２０】
2015086198.tif 000021
【０１２４】
【化２１】
2015086198.tif 000022
【０１２５】
次に、上記式（２１）で表される化合物、ｐ−トルエンスルホン酸、３，４−ジアミノ−１，２−ベンゼンジチオールをベンゼン中で加熱還流した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過して濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（２２）で表される化合物を得た。
【０１２６】
【化２２】
2015086198.tif 000023
【０１２７】
次に、上記式（２２）で表される化合物をジクロロメタンに溶解させ、（ＢｒＣ６Ｈ４）３ＮＳｂＣｌ６を加えて撹拌した。反応溶液にジエチルエーテルを２５０ｍＬ加え析出した固体を濾過し、ジクロロメタン、アセトニトリル、およびＴＨＦの混合溶媒にとかし、亜鉛粉末を加えて室温で撹拌した。亜鉛粉末を濾過で除去し、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（２３）で表される化合物を得た。
【０１２８】
【化２３】
2015086198.tif 000024
【０１２９】
（混合工程）
洗浄、乾燥済みの変形性重合体をガラス基板から剥離した。
次に、変形性重合体のシートを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）：８ｍＬに、下記式（４４）で表される化合物：１．４ｍｍｏｌ、および、下記式（２９）で表される化合物：１．９ｍｍｏｌを溶解した溶液中に浸漬した。
【０１３０】
【化２４】
2015086198.tif 000025
【０１３１】
【化２５】
2015086198.tif 000026
【０１３２】
上記式（４４）で表される化合物は、以下のようにして合成した。
まず、下記式（４２）で表されるβ−アラニン：１００ｍｍｏｌとＮａＨＣＯ３：２２０ｍｍｏｌとを、１００ｍＬの水と５０ｍＬのジオキサンとの混合物に溶かし、塩化アクリル１０．３ｍＬのジオキサン溶液５０ｍＬを滴下した。次いで、室温で２４時間撹拌し、酢酸エチルで溶液を洗浄したのち、６ＭＨＣｌで酸性にした。次いで、酢酸エチルで抽出し、濃縮して酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒（体積比：酢酸エチル／ヘキセン＝１／９）で再結晶し、下記式（４３）で表されるＮ−アクリロイル−β−アラニンを得た。
【０１３３】
【化２６】
2015086198.tif 000027
【０１３４】
【化２７】
2015086198.tif 000028
【０１３５】
次に、式（４３）で表されるＮ−アクリロイル−β−アラニン：５１ｍｍｏｌおよびＮ−ヒドロキシコハク酸イミド：５１ｍｍｏｌをジクロロメタン中で撹拌し、ジシクロヘキシルカルボジイミド：５１ｍｍｏｌを加え２４時間撹拌した。次いで、撹拌して得た反応溶液を０℃で１２時間放置し、析出した固体をろ過した。その後、濾液を濃縮し、２−プロパノールで再結晶し、下記式（４４）で表される化合物を得た。
【０１３６】
【化２８】
2015086198.tif 000029
【０１３７】
また、上記式（２９）で表される化合物は、以下のようにして合成した。
まず、下記式（２７）で表されるジアミノオクタン：１２ｇと下記式（２８）で表されるフェロセンカルボキシアルデヒド：５ｇを８００ｍＬのトルエン中で１４０℃で２０時間加熱した。次いで、この反応液を濃縮して得られた固体を８０ｍＬのメタノールに溶かし、ＮａＢＨ４を１．５ｇ加え１２時間加熱した。次いで、この反応液を濃縮し、ジクロロメタン３００ｍＬを加え、０．１Ｍ塩酸で抽出した。その後、水層をＮａＯＨで中性にし、ジクロロメタンで抽出し、濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで抽出した。これにより、下記式（２９）で表される化合物を得た。
【０１３８】
【化２９】
2015086198.tif 000030
【０１３９】
【化３０】
2015086198.tif 000031
【０１４０】
【化３１】
2015086198.tif 000032
【０１４１】
（電子伝達物質製造工程）
次に、式（４４）で表される化合物に対し、モル比で３％のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（重合開始剤）を加え、６０℃で２４時間加熱し、式（４４）で表される化合物を重合させ、下記式（４５）で表される化合物を得た。
【０１４２】
【化３２】
2015086198.tif 000033
【０１４３】
次に、式（４５）で表される化合物および式（２９）で表される化合物を含み、変形性重合体のシートが浸漬された溶液中に、トリエチルアミンとＤＭＦとの混合液を付与し、３０分間超音波振動を付与することにより、下記式（３０）で表される電子伝達物質を得た。
【０１４４】
【化３３】
2015086198.tif 000034
【０１４５】
その後、溶液中から、変形性重合体と電子伝達物質とを含むシート材を取出し、ジクロロメタンで洗浄後、ジクロロメタンを除去し乾燥した。
その後、変形性重合体と電子伝達物質とを含むシート材（洗浄・乾燥済みのもの）をアセトニトリルに３０分間浸漬し、ゲル化させた後に、シート材を取り出した。
その後、変形性重合体と電子伝達物質とを含むシート材（アセトニトリルによりゲル化したもの）の両面に、スパッタリングにより、厚さ：４０ｎｍの金の薄膜を形成した。
【０１４６】
その後、上記のようにして得られたシート状の部材（変形性重合体、電子伝達物質および溶媒（アセトニトリル）を含む部材）を５ｍｍ×２ｃｍの短冊状に切り、アクチュエーターを得た。
その後、アクチュエーターの両面側の金の薄膜（電極）にそれぞれ配線を接続し、図４、図５に示すような駆動装置を得た。ゲル状をなす変形材料層の厚さは、０．１ｍｍであった。
【０１４７】
（実施例２〜８）
上記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）の代わりに、それぞれ、下記式（５０）〜下記式（５６）で表される化合物（刺激応答性化合物）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。
【０１４８】
【化３４】
2015086198.tif 000035
【０１４９】
【化３５】
2015086198.tif 000036
【０１５０】
【化３６】
2015086198.tif 000037
【０１５１】
【化３７】
2015086198.tif 000038
【０１５２】
【化３８】
2015086198.tif 000039
【０１５３】
【化３９】
2015086198.tif 000040
【０１５４】
【化４０】
2015086198.tif 000041
【０１５５】
実施例２で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（５７）に示し、実施例３で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（５８）に示し、実施例４で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（５９）に示し、実施例５で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（６０）に示し、実施例６で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（６１）に示し、実施例７で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（６２）に示し、実施例８で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（６３）に示した。
【０１５６】
【化４１】
2015086198.tif 000042
【０１５７】
【化４２】
2015086198.tif 000043
【０１５８】
【化４３】
2015086198.tif 000044
【０１５９】
【化４４】
2015086198.tif 000045
【０１６０】
【化４５】
2015086198.tif 000046
【０１６１】
【化４６】
2015086198.tif 000047
【０１６２】
【化４７】
2015086198.tif 000048
【０１６３】
（実施例９）
上記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）：１ｍｍｏｌの代わりに、下記式（２５）で表される化合物（刺激応答性化合物）：１ｍｍｏｌを用い、１−ヘキセン：３ｍｍｏｌの代わりに、アクリル酸メチル：３ｍｍｏｌを用いた以外は、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。
【０１６４】
【化４８】
2015086198.tif 000049
【０１６５】
上記の反応で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（２６）で示す。
【０１６６】
【化４９】
2015086198.tif 000050
【０１６７】
（実施例１０）
変形性重合体製造工程を以下のようにして行った以外は、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。
まず、４−ブロモ−１−フェノールと８−ヒドロキシ−１−ブロモオクタン、Ｋ２ＣＯ３、およびＫＩをＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）中で加熱、撹拌した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した後、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製して、下記式（６）で表される化合物を得た。
【０１６８】
【化５０】
2015086198.tif 000051
【０１６９】
次に、上記式（６）で表される化合物とイミダゾールとをＤＭＦ中で撹拌し、０℃で冷却した。そこへ４−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルクロリドを加え、室温で撹拌した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した後、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製して、下記式（７）で表される化合物を得た。なお、式（７）中、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基は、ＴＢＳで示す（後に示す式（８）、式（９）、式（１０）中についても同様）。
【０１７０】
【化５１】
2015086198.tif 000052
【０１７１】
次に、上記式（７）で表される化合物とＰｄ（ＰＰｈ３）４との混合物をトルエン中で撹拌しているところへジフルオロフェニルボロン酸のエタノール溶液と２．３Ｍ炭酸カリウム水溶液を加え１７．５時間加熱、還流した。反応溶液を室温まで冷却し、有機層を分離した後、水層をジクロロメタンで抽出した。集めた有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後濾過して濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（８）で表される化合物を得た。
【０１７２】
【化５２】
2015086198.tif 000053
【０１７３】
次に、上記式（８）で表される化合物のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶液を−７８℃に冷却し、そこへ、ホウ酸トリメチルを加え、徐々に室温に昇温した。そこへ２Ｍ塩酸を加え撹拌したのち、ジクロロメタンで抽出した。集めた有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後濾過して濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（９）で表される化合物を得た。
【０１７４】
【化５３】
2015086198.tif 000054
【０１７５】
次に、４−ブロモフェノールとＰｄ（ＰＰｈ３）４の混合物をトルエン中で撹拌しているところへ上記式（９）で表される化合物のエタノール溶液と２．３Ｍ炭酸カリウム水溶液を加え１７．５時間加熱、還流した。反応溶液を室温まで冷却し、有機層を分離した後、水層をジクロロメタンで抽出した。集めた有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後濾過して濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（１０）で表される化合物を得た。
【０１７６】
【化５４】
2015086198.tif 000055
【０１７７】
次に、上記式（１０）で表される化合物、６−ブロモ−１−ヘキセン、炭酸カリウムをＤＭＦ中で加熱撹拌した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した後、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（１１）で表される化合物を得た。
【０１７８】
【化５５】
2015086198.tif 000056
【０１７９】
次に、上記式（１１）で表される化合物とトリエチルアミンをＴＨＦ中で撹拌し、０℃に冷却した。そこへ塩化パラトルエンスルホン酸を加え室温で撹拌した。反応溶液に水を加え、ジクロロメタンで抽出し、水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した後、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（４６）で表される化合物を得た。なお、式（４６）中、パラトルエンスルホニル基（トシル基）は、Ｔｓで示す。
【０１８０】
【化５６】
2015086198.tif 000057
【０１８１】
次に、下記式（４７）で表される化合物とＰｄ（ＰＰｈ３）４の混合物をトルエン中で撹拌しているところへ４−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルオキシフェニルボロン酸のエタノール溶液と２．３Ｍ炭酸カリウム水溶液を加え１７．５時間加熱、還流した。反応溶液を室温まで冷却し、有機層を分離した後、水層をジクロロメタンで抽出した。集めた有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥後濾過して濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（３１）で表される化合物を得た。
【０１８２】
【化５７】
2015086198.tif 000058
【０１８３】
【化５８】
2015086198.tif 000059
【０１８４】
次に、上記式（３１）で表される化合物をＴＨＦに溶解し、フッ化テトラブチルアンモニウムのＴＨＦ溶液（１Ｍ）を加えた。反応溶液を２時間撹拌したのち、塩酸で反応を停止し、ジクロロメタンで抽出し硫酸ナトリウムで乾燥後、濾過して濃縮した。得られた固体に、ＤＭＦ、炭酸カリウム、および、上記式（４６）で表される化合物を加え、８０℃で加熱撹拌した。反応溶液をジクロロメタンで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水した後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（３２）で表される化合物を得た。なお、式（３２）中、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＨ２）４−Ｏ−Ｃ６Ｈ４−Ｃ６Ｈ２Ｆ２−Ｃ６Ｈ４−Ｏ−（ＣＨ２）８−（式（４６）で表される構造のうちＯＴｓを除く部分）は、Ｒで示す（後に示す式（３３）、式（３４）中についても同様）。
【０１８５】
【化５９】
2015086198.tif 000060
【０１８６】
次に、上記式（３２）で表される化合物、ｐ−トルエンスルホン酸、３，４−ジアミノ−１，２−ベンゼンジチオールをベンゼン中で加熱還流した。反応溶液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、ジクロロメタンで抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾過して濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（３３）で表される化合物を得た。
【０１８７】
【化６０】
2015086198.tif 000061
【０１８８】
次に、上記式（３３）で表される化合物をジクロロメタンに溶解させ、（ＢｒＣ６Ｈ４）３ＮＳｂＣｌ６を加えて撹拌した。反応溶液にジエチルエーテルを２５０ｍＬ加え析出した固体を濾過し、ジクロロメタン、アセトニトリル、およびＴＨＦの混合溶媒にとかし、亜鉛粉末を加えて室温で撹拌した。亜鉛粉末を濾過で除去し、濃縮した。その後、カラムクロマトグラフィーで精製し、下記式（３４）で表される化合物を得た。
【０１８９】
【化６１】
2015086198.tif 000062
【０１９０】
次に、上記式（３４）で表される化合物（刺激応答性化合物）、ポリシロキサン（重量平均分子量：１９００〜２０００）、Ｐｔ触媒（Ｐｔ（０）−１，３−ｄｉｖｉｎｙｌ−１，１，３，３−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｉｎ  ｘｙｌｅｎｅ）をトルエン中で４日間、８５℃で加熱した。反応後の生成物をトルエンで４回洗浄後メタノールを加え、固体を濾過し、褐色の粉末として、下記式（３５）で表される変形性重合体を得た。
【０１９１】
【化６２】
2015086198.tif 000063
【０１９２】
その後、得られた変形性重合体をトルエンに溶解し、溶液を得た。この溶液をガラス基板上に塗布し、その後、６０℃に加熱し溶媒を除去した。
【０１９３】
（実施例１１）
混合工程において、式（４４）で表される化合物、式（２９）で表される化合物の代わりに、下記式（３６）で表される化合物を用い、電子伝達物質製造工程において、式（３６）で表される化合物に対し、モル比で３％のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）（重合開始剤）を加え、８５℃で２４時間加熱することによる反応のみを行った以外は、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。電子伝達物質の構造を下記式（３７）に示す。
【０１９４】
【化６３】
2015086198.tif 000064
【０１９５】
【化６４】
2015086198.tif 000065
【０１９６】
上記式（３６）で表される化合物としては、以下のようにして合成したものを用いた。
まず、４，４’−ビピリジン：９ｍｍｏｌと８−ブロモ−１−オクタノール：４５ｍｍｏｌを容量が１００ｍｌのナスフラスコに入れ、これに脱水ジメチルホルムアミド：３０ｍｌを加えた。反応混合物を攪拌しながら、１００℃まで昇温し３時間加熱した。これを室温に戻した後、一度減圧濾過して固形分を回収した。さらに固形分をエタノールにて洗浄した後、減圧濾過して固形分を回収し、６０℃にて２時間減圧乾燥して、下記式（３８）で表される化合物を得た。
【０１９７】
【化６５】
2015086198.tif 000066
【０１９８】
その後、式（３８）で表される化合物：０．３６ｍｍｏｌを１０ｍＬのＴＨＦに溶かし、０℃で撹拌しているところへ、塩化アクリロイル：０．４３ｍｍｏｌを滴下した。３時間撹拌した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、さらに、その後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を水と飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾別して濾液を濃縮したのち、カラムクロマトグラフィーで精製し、式（３６）で表される化合物を得た。
【０１９９】
（実施例１２）
上記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）：１ｍｍｏｌの代わりに、下記式（２５）で表される化合物（刺激応答性化合物）：１ｍｍｏｌを用い、１−ヘキセン：３ｍｍｏｌの代わりに、アクリル酸メチル：３ｍｍｏｌを用いた以外は、前記実施例１１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。
【０２００】
【化６６】
2015086198.tif 000067
【０２０１】
上記の反応で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（２６）で示す。
【０２０２】
【化６７】
2015086198.tif 000068
【０２０３】
（実施例１３）
変形性重合体製造工程を前記実施例３と同様にして行った以外は、前記実施例１１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。
【０２０４】
（実施例１４）
まず、前記実施例１と同様にして、変形性重合体製造工程を行った。
次に、洗浄、乾燥済みの変形性重合体をガラス基板から剥離し、その両面に、スパッタリングにより、厚さ：４０ｎｍの金の薄膜を形成した。
その後、金の薄膜が設けられた変形性重合体のシートを、アセトニトリルに浸漬し、ゲル状にした。
【０２０５】
その後、上記のようにして得られたシート状の部材（変形性重合体および溶媒（アセトニトリル）を含む部材）を５ｍｍ×２ｃｍの短冊状に切り、アクチュエーターを得た。
その後、アクチュエーターの両面側の金の薄膜（電極）にそれぞれ配線を接続し、図４、図５に示すような駆動装置を得た。変形材料層の厚さは、０．１ｍｍであった。
すなわち、本実施例では、変形材料を、電子伝達物質を含まないものとして製造した。
【０２０６】
（実施例１５）
まず、前記実施例１と同様にして、変形性重合体製造工程を行った。
次に、洗浄、乾燥済みの変形性重合体をガラス基板から剥離し、予め調製しておいた式（４５）で表される化合物のクロロホルム溶液と混合した。
次に、変形性重合体および式（４５）で表される化合物（電子伝達物質）を含むクロロホルム溶液をガラス基板上に塗布し、その後、６０℃に加熱しクロロホルムを除去し、変形性重合体および式（４５）で表される化合物を含むシート状部材を得た。
【０２０７】
次に、変形性重合体および式（４５）で表される化合物を含むシート状部材をガラス基板から剥離し、その両面に、スパッタリングにより、厚さ：４０ｎｍの金の薄膜を形成した。
その後、金の薄膜が設けられた変形性重合体のシートを、アセトニトリルに浸漬し、ゲル状にした。
【０２０８】
その後、上記のようにして得られたシート状の部材（変形性重合体および溶媒（アセトニトリル）を含む部材）を５ｍｍ×２ｃｍの短冊状に切り、アクチュエーターを得た。
その後、アクチュエーターの両面側の金の薄膜（電極）にそれぞれ配線を接続し、図４、図５に示すような駆動装置を得た。変形材料層の厚さは、０．１ｍｍであった。
すなわち、本実施例では、変形材料を、変形性重合体および電子伝達物質を含むものの、これらの単なるブレンド（変形性重合体の網目に電子伝達物質が入り込んでいない構造のもの）として製造した。
【０２０９】
（比較例１）
上記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）の代わりに、下記式（６５）で表される化合物（刺激応答性化合物）を用いた以外は、前記実施例１４と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を製造した。
【０２１０】
【化６８】
2015086198.tif 000069
本実施例で得られた変形性重合体の化学構造を下記式（６６）に示した。
【０２１１】
【化６９】
2015086198.tif 000070
【０２１２】
前記各実施例および比較例のアクチュエーターの変形材料層の構成を表１にまとめて示す。なお、表１中、上記式（１７）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ１７」、上記式（２５）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ２５」、上記式（３４）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ３４」、上記式（５０）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５０」、上記式（５１）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５１」、上記式（５２）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５２」、上記式（５３）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５３」、上記式（５４）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５４」、上記式（５５）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５５」、上記式（５６）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ５６」、上記式（６５）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ６５」、１−ヘキセンを「１−ＨＸ」、アクリル酸メチルを「ＭＡ」、ポリシロキサンを「ＰＳ」、上記式（２４）で表される化学構造を「Ｆ２４」、上記式（２６）で表される化学構造を「Ｆ２６」、上記式（３５）で表される化学構造を「Ｆ３５」、上記式（５７）で表される化学構造を「Ｆ５７」、上記式（５８）で表される化学構造を「Ｆ５８」、上記式（５９）で表される化学構造を「Ｆ５９」、上記式（６０）で表される化学構造を「Ｆ６０」、上記式（６１）で表される化学構造を「Ｆ６１」、上記式（６２）で表される化学構造を「Ｆ６２」、上記式（６３）で表される化学構造を「Ｆ６３」、上記式（６６）で表される化学構造を「Ｆ６６」、上記式（３０）で表される化学構造を「Ｆ３０」、上記式（３７）で表される化学構造を「Ｆ３７」で示した。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形部の価数をＶ１、変形部の数をＮ１とし、電子伝達部の価数をＶ２、電子伝達部の数をＮ２としたときの、（Ｖ１×Ｎ１）／（Ｖ２×Ｎ２）の値は、いずれも、０．４以上１．５以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、電子伝達物質の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位は、いずれも、変形性重合体の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位よりも低いものであり、変形性重合体の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位は、いずれも、０．３Ｖ以上４．０Ｖ以下の範囲内の値であり、電子伝達物質の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位は、いずれも、０．０５Ｖ以上２．０Ｖ以下の範囲内の値であり、変形性重合体の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位をＥ１［Ｖ］とし、電子伝達物質の飽和カロメル電極に対する酸化還元電位をＥ２［Ｖ］としたとき、いずれも、０．１≦Ｅ２／Ｅ１≦０．５の関係を満足するものであった。なお、変形性重合体および電子伝達物質についての酸化還元電位の値は、参照電極として飽和カロメル電極を用い、作用電極として白金ディスク電極を用い、対極として白金電極を用いた３電極方式による測定の値を採用した。また、酸化還元電位の測定においては、測定溶液としては、電解質溶液としてのテトラブチルアンモニウムテトラフルオロホウ酸の０．１Ｍアセトニトリル溶液：１Ｌに対して、変形性重合体または電子伝達物質を０．００１ｍｏｌ入れた溶液を用いた。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料中における変形性重合体の含有率は、��ずれも、６０質量％以上９３質量％以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料中における電子伝達物質の含有率は、いずれも、２質量％以上３５質量％以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料中における変形性重合体と電子伝達物質との含有率の比率は、いずれも、質量比で、６０：３５以上９３：２以下であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料中における溶媒の含有率は、いずれも、５質量％以上３８質量％以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料層を構成する変形性重合体の重量平均分子量は、いずれも、１００００以上５００００以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料層を構成する電子伝達物質の重量平均分子量は、いずれも、１００００以上３００００以下の範囲内の値であった。また、前記各実施例のアクチュエーターを構成する変形性重合体の導電率は、いずれも、０．１Ｓ／ｃｍ以下であった。また、前記各実施例のアクチュエーターを構成する電子伝達物質の導電率は、いずれも、２Ｓ／ｃｍ以上であった。また、前記各実施例のアクチュエーターでは、変形材料層の導電率は、いずれも、１Ｓ／ｃｍ以上であった。また、各実施例で得られた変形材料の導電率は、いずれも、１Ｓ／ｃｍ以上であった。また、前記各実施例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った。
【０２１３】
また、前記各実施例のアクチュエーターを構成する変形材料について、顕微鏡による観察を行ったところ、変形性重合体と電子伝達物質との相分離が認められず、これらが微視的に一体化していることが確認されたのに対し、比較例２にかかる変形材料では、変形性重合体と電子伝達物質との相分離が顕著に認められた。
また、前記各実施例のアクチュエーターを構成する変形材料について、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）による融点の吸熱ピークの測定を行ったところ、独立した状態での変形性重合体の融点のピーク、独立した状態での電子伝達物質の融点のピークが認められず、変形性重合体の融点のピークおよび電子伝達物質の融点のピークとは異なる温度に、顕著な融点のピークが確認された。
【０２１４】
また、前記各実施例のアクチュエーターを構成する変形材料について、変形性重合体のみを溶解し、電子伝達物質の溶解しない有機溶媒としてのトルエン（変形性重合体の２５℃における溶解度が１ｇ／１００ｇ以上であり、かつ、電子伝達物質の２５℃における溶解度が０．０１ｇ／１００ｇ以下である）を、変形材料：１０ｇに対する添加量が１０００ｇとなるように２５℃で添加し、さらにこの温度で十分に撹拌した後に、フィルターとして、デュラポア（Ｄｕｒａｐｏｒｅ）メンブレンフィルターＨＶＨＰ０４７００（ｍｉｌｉｐｏｒｅ社製）を用いた濾過を行い、理論的な抽出液の総量（ろ過時における溶媒の揮発がないものと仮定した場合の抽出液の総量）が、用いた変形材料の２００倍量（質量基準）となるように、前記溶媒で残渣を洗浄した場合に、抽出液中に含まれる前記溶媒に混合された変形材料中に含まれる変形性重合体および電子伝達物質のうち前記溶媒に可溶な成分の含有量（Ｗ１［ｇ］）に対する、抽出液中に含まれる変形性重合体および電子伝達物質のうち前記溶媒に可溶な成分の量（Ｗ２［ｇ］）の割合（（Ｗ２／Ｗ１）×１００）は、いずれも、１質量％以下であった。これに対し、比較例２では、上記のようにして求めた（Ｗ２／Ｗ１）×１００の値が９９質量％以上であった。
これらの結果から、前記各実施例にかかる変形材料中において、電子伝達物質が変形性重合体の網目に入り込んでいることがわかる。これに対し、比較例では、変形材料中において、電子伝達物質が変形性重合体の網目に入り込んでいないことがわかる。
【０２１５】
【表１】
2015086198.tif 000071
【０２１６】
［２］アクチュエーターの評価
［２．１］変形量
２５℃の環境下で、図４に示す状態から図５に示すように通電方向を逆転させ、レーザー変位計を用いて、アクチュエーターの図中右側の端部から２ｍｍ離れた箇所（アクチュエーターの中心点から図中右方向へ８ｍｍ離れた箇所）でのアクチュエーター湾曲方向（図４、図５中の上下方向）の変位量Ｘ１［ｍｍ］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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
［２．２］応答速度
まず、２５℃の環境下で、図４に示す状態から図５に示すように通電方向を逆転させ、レーザー変位計を用いて、アクチュエーターの図中右側の端部から２ｍｍ離れた箇所（アクチュエーターの中心点から図中右方向へ８ｍｍ離れた箇所）でのアクチュエーター湾曲方向（図４、図５中の上下方向）の変位量Ｘ１［ｍｍ］を観測した。
【０２１９】
次に、再び、通電方向を逆転させ、アクチュエーターの湾曲状態を図４に示す状態に戻した。
その後、再び、図４に示す状態から図５に示すように通電方向を逆転させ、レーザー変位計を用いて、アクチュエーターの図中右側の端部から２ｍｍ離れた箇所（アクチュエーターの中心点から図中右方向へ８ｍｍ離れた箇所）でのアクチュエーター湾曲方向（図４、図５中の上下方向）の変位量が０．１Ｘ１［ｍｍ］となるまでの時間ｔ［秒］を求め、以下の基準に従い評価した。なお、印加電圧は３Ｖとした。
【０２２０】
Ａ：時間ｔが０．２秒未満。
Ｂ：時間ｔが０．２秒以上２秒未満。
Ｃ：時間ｔが２秒以上１０秒未満。
Ｄ：時間ｔが１０秒以上１００秒未満。
Ｅ：時間ｔが１００秒以上。
【０２２１】
［２．３］耐久性
実施例および比較例のアクチュエーターについて、２５℃の環境下で、印加電圧：１０Ｖ、周波数：１０Ｈｚという条件で電圧を印加し、３０分間連続して湾曲運動を繰り返し行った。
その後、２５℃の環境下で２４０時間放置し、２５℃の環境下で、図４に示す状態から図５に示すように通電方向を逆転させ、レーザー変位計を用いて、アクチュエーターの図中右側の端部から２ｍｍ離れた箇所（アクチュエーターの中心点から図中右方向へ８ｍｍ離れた箇所）でのアクチュエーター湾曲方向（図４、図５中の上下方向）の変位量Ｘ２［ｍｍ］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。
【０２２２】
Ａ：変位量Ｘ１に対する変形量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が９５％以上。
Ｂ：変位量Ｘ１に対する変形量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が９０％以上９５％未満。
Ｃ：変位量Ｘ１に対する変形量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が８０％以上９０％未満。
Ｄ：変位量Ｘ１に対する変形量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が７０％以上８０％未満。
Ｅ：変位量Ｘ１に対する変形量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が７０％未満。
これらの結果を表２にまとめて示す。
【０２２３】
【表２】
2015086198.tif 000072
【０２２４】
表２から明らかなように、本発明は、低電圧印加時の変形量が十分に大きいものであった。また、本発明は、応答速度の速いものであった。また、本発明では、長期間にわたって、このような効果が安定的に得られるものであった。これに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。
【符号の説明】
【０２２５】
Ａ１…第１の基  Ａ２…第２の基  Ｂ１…第１のユニットＢ  Ｂ２…第２のユニットＢ  Ｃ１…第１のユニットＣ  Ｃ２…第２のユニットＣ  Ｒ…反応部  ２００…駆動装置  １００…アクチュエーター  １０…変形材料層  １１…電極  １２…電極  １３…電解液  １４…容器  １５…対向電極  ２１…スイッチ  ２２…電源
【図１】
2015086198.tif 000076
【図２】
2015086198.tif 000077
【図３】
2015086198.tif 000078
【図４】
2015086198.tif 000079
【図５】
2015086198.tif 000080
【図６】
2015086198.tif 000081