(57)【要約】【課題】低電圧で大きく変位することが可能な変形性高分子を提供すること、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】本発明の変形性高分子は、酸化還元反応によって化学構造が変形する刺激応答性部位と、液晶性部位と、イオン性部位とを有することを特徴とする。変形性高分子は、ポリマー鎖として、ポリ（メタ）アクリル酸構造を有する部分を備えるものであるのが好ましい。また、変形性高分子は、ポリ（メタ）アクリル酸骨格に前記イオン性部位が側鎖として導入されているのが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化還元反応によって化学構造が変化する刺激応答性部位と、
液晶性部位と、
イオン性部位とを有することを特徴とする変形性高分子。
【請求項２】
更に、ポリマー鎖を備えるものである請求項１に記載の変形性高分子。
【請求項３】
前記ポリマー鎖は、ポリ（メタ）アクリル酸構造を有する部分を備えるものである請求項２に記載の変形性高分子。
【請求項４】
前記液晶性部位は、前記ポリマー鎖の側鎖である請求項２または３に記載の変形性高分子。
【請求項５】
前記イオン性部位は、前記ポリマー鎖の側鎖である請求項２ないし４のいずれか１項に記載の変形性高分子。
【請求項６】
前記刺激応答性部位は、その少なくとも一部が、前記ポリマー鎖を形成する架橋部を構成するものである請求項２ないし５のいずれか１項に記載の変形性高分子。
【請求項７】
前記イオン性部位がイオン液体として知られている化合物と共通の化学構造を有している請求項１ないし６のいずれか１項に記載の変形性高分子。
【請求項８】
前記イオン性部位がイミダゾリウム塩構造を有している請求項１ないし７のいずれか１項に記載の変形性高分子。
【請求項９】
前記刺激応答性部位は、回転軸として機能する結合を有し、かつ、前記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と前記第２のユニットＢとが、還元反応によって結合するものである請求項１ないし８のいずれか１項に記載の変形性高分子。
【請求項１０】
更に、
前記第１の基の第３の結合部位に配置される第１のユニットＣと、
前記第２の基の第４の結合部位に配置される第２のユニットＣとを有し、
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９に記載の変形性高分子。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の変形性高分子を含むことを特徴とする変形材料。
【請求項１２】
請求項１１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、変形性高分子、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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
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、変形をさせるのに比較的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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題若しくは上記の課題に含まれる問題の少なくともひとつを解決するためになされたものであり、下記の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本発明に係る変形性高分子は、酸化還元反応によって化学構造が変形する刺激応答性部位と、液晶性部位と、イオン性部位とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、低電圧で大きく変位することが可能な変形性高分子を提供することができる。
【０００９】
［適用例２］
上記の変形性高分子において、更に、ポリマー鎖を備えるものであることが好ましい。
この構成によれば、変形性高分子を容易かつ確実に得ることができる。
【００１０】
［適用例３］
上記の変形性高分子において、前記ポリマー鎖は、ポリ（メタ）アクリル酸構造を有する部分を備えるものであることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、変形性高分子の柔軟性、耐久性等を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００１２】
［適用例４］
上記の変形性高分子において、前記液晶性部位は、前記ポリマー鎖の側鎖であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、変形性高分子の変形量を十分に大きいものとしつつ、変形性高分子の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子の製造を容易に行うことができ、変形性高分子中に占める液晶性部位の比率の制御をより容易かつ確実に行うことができる。
【００１４】
［適用例５］
上記の変形性高分子において、前記イオン性部位は、前記ポリマー鎖の側鎖であることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、変形性高分子の変形量を十分に大きいものとしつつ、変形性高分子の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子の製造を容易に行うことができ、変形性高分子中に占めるイオン性部位の比率の制御をより容易かつ確実に行うことができる。
【００１６】
［適用例６］
上記の変形性高分子において、前記刺激応答性部位は、その少なくとも一部が、前記ポリマー鎖を形成する架橋部を構成するものであることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、変形性高分子の変形量を十分に大きいものとしつつ、変形性高分子の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子の製造を容易に行うことができ、変形性高分子中に占める刺激応答性部位の比率の制御をより容易かつ確実に行うことができる。
【００１８】
［適用例７］
上記の変形性高分子において、前記イオン性部位がイオン液体として知られている化合物と共通の化学構造を有していることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、イオン性部位の持つ静電反発の効果を変形の駆動力として利用できるという効果を得ることができる。
【００２０】
［適用例８］
上記の変形性高分子において、前記イオン性部位がイミダゾリウム塩構造を有していることが好ましい。
【００２１】
この構造によれば、イオン対の相互作用が弱く、電荷分離しやすいという効果を得ることができる。
【００２２】
［適用例９］
上記の変形性高分子において、前記刺激応答性部位は、回転軸として機能する結合を有し、かつ、前記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と前記第２のユニットＢとが、還元反応によって結合するものであることが好ましい。
【００２３】
この構造によれば、変形性高分子は、より速くかつより円滑な変形（変位）が可能となり、さらに低電圧で駆動できるものとなる。
【００２４】
［適用例１０］
上記の変形性高分子において、更に、前記第１の基の第３の結合部位に配置される第１のユニットＣと、前記第２の基の第４の結合部位に配置される第２のユニットＣとを有し、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。
【００２５】
この構造によれば、刺激応答性部位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、変形性高分子の製造時の刺激応答性部位に対応する化合物の合成時において、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、刺激応答性部位の運動速度がより速くなり、変形性高分子の運動速度をより速くすることができる。尚、変形部とは、刺激応答性部位における酸化還元反応により化学構造が変化する部位であり、反応部とは、刺激応答性部位において変形性高分子に含まれる他の部位に結合する部位である。
【００２６】
また、この構造によれば、立体障害によって、刺激応答性部位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、変形性高分子の応答速度を特に速いものとすることができ、また、変形性高分子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。
【００２７】
［適用例１１］
本発明に係る変形材料は、本発明の変形性高分子を含むことが好ましい。
これにより、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。
【００２８】
［適用例１２］
本発明に係るアクチュエーターは、本発明に係る変形材料を用いて製造されたことを特徴とする。
【００２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の変形性高分子の好適な実施形態について、その構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の変形性高分子を構成する刺激応答性部位の酸化還元反応前後の化学構造を説明するための図である。
【図３】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】
【００３１】
以下、本発明に係る変形性高分子について、添付する図面を参照しつつ、好適な実施形態について詳細な説明をする。
【００３２】
《変形性高分子》
本発明に係る変形性高分子は、酸化還元反応によって化学構造が変化する刺激応答性部位と、液晶性部位と、イオン性部位とを有することを特徴とする。
【００３３】
このような構成により、低電圧で大きく変位することが可能な変形性高分子を提供することができる。すなわち、酸化還元反応によって化学構造が変形する刺激応答性部位を備えるとともに、スタッキング効果が発揮される液晶性部位と、静電反発作用が効果的に発揮されるイオン性部位とを備えることにより、液晶性部位によるスタッキング効果と、イオン性部位による静電反発作用とが相乗的に作用し合い、刺激応答性部位が酸化された状態と刺激応答性部位が還元された状態との間での変形量を大きいものとすることができる。また、変形性高分子の変形力も大きいものとすることができる。
【００３４】
特に、変形する材料が高分子であることにより、変形の応答速度が速く、低電圧でより大きく変位することが可能となる。
【００３５】
図１は、本発明に係る変形性高分子の好適な実施形態について、その構成を模式的に示す図である。図２は、本発明の変形性高分子を構成する刺激応答性部位の酸化還元反応前後の化学構造を説明するための図である。図２中、○は原子団（官能基）を意味し、線は結合を意味する。
【００３６】
図１に示す実施形態の変形性高分子Ｐ１００は、酸化還元反応によって化学構造が変化する刺激応答性部位Ｐ１と、液晶性部位Ｐ２と、イオン性部位Ｐ３と、ポリマー鎖Ｐ４とを有している。
【００３７】
≪刺激応答性部位≫
【００３８】
刺激応答性部位Ｐ１は、酸化還元反応によって化学構造が変化する部位である。刺激応答性部位Ｐ１を有することにより、変形性高分子Ｐ１００全体として、酸化還元反応によって変形することが可能になっている。
【００３９】
刺激応答性部位Ｐ１は、酸化還元反応によって化学構造が変形する部位であれば、具体的な構造は特に限定されないが、図２に示す構成では、刺激応答性部位Ｐ１に対応する化合物（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、当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。
【００４０】
これにより、変形性高分子Ｐ１００は、より速くかつより円滑な変形が可能となり、さらに低電圧で駆動するものとなる。
【００４１】
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、刺激応答性部位Ｐ１は、変形可能となっている。
【００４２】
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、刺激応答性部位Ｐ１（変形性高分子Ｐ１００）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。
【００４３】
【化１】
2015164979.tif 000002
【００４４】
ユニットＢ（第１のユニットＢと第２のユニットＢ）は、図２（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。
【００４５】
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２（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２（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。
【００４６】
第１のユニットＢおよび第２のユニットＢとしては、例えば、それぞれ、下記式（４Ａ）、下記式（４Ｂ）で表されるような構造等が挙げられる。
【００４７】
【化２】
2015164979.tif 000003
（式（４Ａ）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基である。）
【００４８】
【化３】
2015164979.tif 000004
（式（４Ｂ）中、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７およびＸ８４は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を有していてもよい炭化水素基である。）
【００４９】
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、刺激応答性部位Ｐ１の運動速度が速くなる。
【００５０】
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。
【００５１】
これにより、立体障害によって、刺激応答性部位Ｐ１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、変形性高分子の応答速度を特に速いものとすることができ、また、変形性高分子Ｐ１００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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、刺激応答性部位Ｐ１（変形性高分子Ｐ１００）の化学的安定性をより優れたものとすることができる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
これにより、刺激応答性部位Ｐ１、延いては変形性高分子Ｐ１００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、変形性高分子Ｐ１００の製造時における刺激応答性部位Ｐ１の合成時において、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、刺激応答性部位Ｐ１（変形性高分子Ｐ１００）の運動速度がより速くなる。
【００５７】
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、刺激応答性部位Ｐ１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。
【００５８】
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い。尚、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、変形性高分子Ｐ１００の製造時における刺激応答性部位Ｐ１の合成時において、変形部と反応部とを容易に結合することができる。
【００５９】
反応部は、刺激応答性部位Ｐ１において、当該刺激応答性部位Ｐ１が当該刺激応答性部位Ｐ１以外の変形性高分子Ｐ１００の他の構造と結合する反応に寄与する部位である。これにより、変形性高分子Ｐ１００を好適に合成することができる。
【００６０】
反応部は、他の構造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、変形性高分子Ｐ１００や、変形性高分子Ｐ１００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、変形性高分子Ｐ１００の不本意な変性・劣化を防止することができる。その結果、変形性高分子Ｐ１００若しくは変形性高分子Ｐ１００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、変形性高分子Ｐ１００の合成時においては、刺激応答性部位Ｐ１に対応する化合物（刺激応答性化合物）の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、変形性高分子Ｐ１００の生産性を優れたものとすることができるとともに、変形性高分子Ｐ１００の収率を高めることができる。
【００６１】
特に、刺激応答性部位Ｐ１において、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、刺激応答性部位Ｐ１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、刺激応答性部位Ｐ１を構成成分とする変形性高分子Ｐ１００若しくは変形性高分子Ｐ１００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、変形性高分子Ｐ１００若しくは変形性高分子Ｐ１００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。
【００６２】
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。
【００６３】
【化４】
2015164979.tif 000005
（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。）
【００６４】
図１に示す構成では、刺激応答性部位Ｐ１は、その少なくとも一部が、変形性高分子Ｐ１００のポリマー鎖Ｐ４を構成する架橋部を構成するものである。
【００６５】
これにより、変形性高分子の変形量を十分に大きいものとしつつ、変形性高分子Ｐ１００の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子Ｐ１００の製造を容易に行うことができ、変形性高分子Ｐ１００中に占める刺激応答性部位Ｐ１の比率の制御をより容易かつ確実に行うことができる。
【００６６】
変形性高分子Ｐ１００は、異なる２種以上の刺激応答性部位Ｐ１を備えるものであってもよい。
【００６７】
変形性高分子Ｐ１００中に占める刺激応答性部位Ｐ１の占める割合は、１質量％以上１０質量％以下であるのが好ましく、３質量％以上８質量％以下であるのがより好ましい。
【００６８】
これにより、他の部位（液晶性部位Ｐ２、イオン性部位Ｐ３、ポリマー鎖Ｐ４等）の機能を十分に発揮しつつ、刺激応答性部位Ｐ１を含むことによる効果がより顕著に発揮される。
【００６９】
≪液晶性部位≫
変形性高分子Ｐ１００は、液晶性を有する液晶性部位Ｐ２を備えている。
【００７０】
これにより、スタッキング効果が発揮され、変形性高分子Ｐ１００の変形量を大きいものとすることができる。
【００７１】
また、液晶性部位Ｐ２の構造は、液晶の配向技術を用いることにより、一定の配向性を示す。このため、変形性高分子Ｐ１００の駆動に一定の方向性を持たせることができる。
【００７２】
液晶性部位Ｐ２は、液晶性を示すものであれば特に限定されず、複数の環構造を有する基、例えば、複数のフェニル基をエステル基で連結したもの、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。
【００７３】
液晶性部位Ｐ２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備えるものであるのが好ましい。これにより、前述したスタッキング効果がより顕著に発揮され、液晶性部位Ｐ２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、配向への移行の速度がより早くなる。その結果、変形性高分子Ｐ１００は、より速くかつより円滑に変形が可能となり、さらに低電圧で駆動するものとなる。
【００７４】
液晶性部位Ｐ２としては、例えば、下記式（１６）に示す部分構造を有するもの等を挙げることができる。
【００７５】
【化５】
2015164979.tif 000006
【００７６】
変形性高分子Ｐ１００は、異なる２種以上の液晶性部位Ｐ２を備えるものであってもよい。
【００７７】
変形性高分子Ｐ１００中に占める液晶性部位Ｐ２の占める割合は、６０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、７０質量％以上８０質量％以下であるのがより好ましい。
これにより、液晶性部位Ｐ２を含むことによる効果がより顕著に発揮される。
【００７８】
≪イオン性部位≫
変形性高分子Ｐ１００は、電離可能なイオンとしての性質を有するイオン性部位Ｐ３を備えている。
【００７９】
イオン性部位Ｐ３を備えることにより、変形性高分子Ｐ１００の変形時において、変形性高分子Ｐ１００内部の部位同士の静電反発により、変形性高分子Ｐ１００の変形量を大きいものとすることができる。また、静電反発により、変形力も大きいものとすることができる。特に、液晶性部位Ｐ２とイオン性部位Ｐ３とを備えることにより、これらの機能が相乗的に作用し合い、前述したような効果が顕著に発揮される。
【００８０】
イオン性部位Ｐ３は、酸化還元により変形する刺激応答性部位Ｐ１とは異なる化学構造を有するものであり、刺激応答性部位Ｐ１の酸化状態、還元状態のいずれにおいても、イオンの状態のものである。
【００８１】
イオン性部位Ｐ３がイオン液体として知られている化合物と共通の化学構造を有しているのが好ましい。
【００８２】
これにより、変形部位が酸化あるいは還元されて電荷を帯びた場合に、イオン液体部位の電荷との静電反発により、変形性が向上するという効果が得られる。
【００８３】
イオン液体として知られている化合物を構成する陽イオンとしては、例えば、イミダゾール系、ピリジン系、脂環族アミン系、脂肪族アミン系等の各種陽イオンが挙げられる。
【００８４】
また、イオン液体として知られている化合物を構成する陰イオンとしては、例えば、臭化物イオンやトリフラート等のハロゲン系、テトラフェニルボレート等のホウ素系、ヘキサフルオロホスフェート等のリン系等の各種陰イオンが挙げられる。
【００８５】
イオン液体として知られている化合物の具体例としては、例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリヂウムビス（フルオロスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム、ヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム、ヨウ化１，２−ジメチル−３−ｎ−プロピルイミダゾイニウム塩、ヨウ化１−メチル−３−ｎ−ヘキシルイミダゾリニウム塩、１，２−ジメチル−３−エチルイミダゾリウムトリフロオロメタンスルホン酸塩、１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムノナフルオロブチルスルホン酸塩、１−メチル−３−エチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルイミド、１−メチル−３−ｎ−ヘキシルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルイミド、１−メチル−３−ｎ−ヘキシルイミダゾリウムジシアナミド、リチウムビスフルオロスルホニルイミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウムビストリフルオロスルホロメタンスルホニルイミド（ＬｉＴＦＳＩ）、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムビス（トリフルオロスルホニル）イミド、１−エチル−３−ブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。
【００８６】
特に、イオン性部位Ｐ３は、イミダゾリウム塩構造を有していることが好ましい。
これにより、イオン性部位の電荷が分離しやすく静電相互作用を十分に利用することができるという効果が得られる。
【００８７】
変形性高分子Ｐ１００は、異なる２種以上のイオン性部位Ｐ３を備えるものであってもよい。
【００８８】
変形性高分子Ｐ１００中に占めるイオン性部位Ｐ３の占める割合は、１０質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、２０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、イオン性部位Ｐ３を含むことによる効果がより顕著に発揮される。
【００８９】
≪ポリマー鎖≫
図１に示す構成では、変形性高分子Ｐ１００は、刺激応答性部位Ｐ１、液晶性部位Ｐ２、イオン性部位Ｐ３に加えて、ポリマー鎖Ｐ４を備えている。
これにより、変形性高分子Ｐ１００を容易かつ確実に得ることができる。
【００９０】
また、変形性高分子Ｐ１００を得るためには、例えば、刺激応答性部位Ｐ１を単量体成分として重合させることや、重合した構造を有する液晶性部位Ｐ２を採用することも考えられるが、これらの場合と比べて、刺激応答性部位Ｐ１、液晶性部位Ｐ２、イオン性部位Ｐ３とは別に、ポリマー鎖Ｐ４を備えていることにより、刺激応答性部位Ｐ１の変形を広範囲に伝達し、変形を増幅できるという効果が得られる。
【００９１】
ポリマー鎖Ｐ４としては、例えば、各種高分子材料（高分子）と同様の重合構造を有するものが挙げられるが、ポリ（メタ）アクリル酸構造を有する部分を備えるものであるのが好ましい。
【００９２】
これにより、変形性高分子Ｐ１００の柔軟性、耐久性等を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子Ｐ１００の生産性を特に優れたものとすることができる。
【００９３】
ポリマー鎖Ｐ４に、液晶性部位Ｐ２が側鎖として導入されているのが好ましい。
これにより、変形性高分子Ｐ１００の変形量を十分に大きいものとしつつ、変形性高分子Ｐ１００の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子Ｐ１００の製造を容易に行うことができ、変形性高分子Ｐ１００中に占める液晶性部位Ｐ２の比率の制御をより容易かつ確実に行うことができる。
【００９４】
ポリマー鎖（主鎖）Ｐ４に、イオン性部位Ｐ３が側鎖として導入されているのが好ましい。
【００９５】
これにより、変形性高分子Ｐ１００の変形量を十分に大きいものとしつつ、変形性高分子Ｐ１００の応答速度を特に優れたものとすることができる。また、変形性高分子Ｐ１００の製造を容易に行うことができ、変形性高分子Ｐ１００中に占めるイオン性部位Ｐ３の比率の制御をより容易かつ確実に行うことができる。
【００９６】
変形性高分子Ｐ１００は、異なる２種以上のポリマー鎖Ｐ４を備えるものであってもよい。
【００９７】
各ポリマー鎖Ｐ４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。
【００９８】
これにより、柔軟性を保ちつつ、強度の強いポリマーが得られるという効果が得られる。
【００９９】
変形性高分子Ｐ１００中に占めるポリマー鎖Ｐ４の占める割合は、１０質量％以上９０質量％以下であるのが好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であるのがより好ましい。
【０１００】
これにより、他の部位（刺激応答性部位Ｐ１、液晶性部位Ｐ２、イオン性部位Ｐ３等）の機能を十分に発揮しつつ、ポリマー鎖Ｐ４を含むことによる効果がより顕著に発揮される。
【０１０１】
変形性高分子Ｐ１００の重量平均分子量は、１０００以上１０００００以下であるのが好ましい。
【０１０２】
これにより、変形性高分子Ｐ１００の柔軟性を特に優れたものとしつつ、例えば、変形性高分子Ｐ１００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。
【０１０３】
《変形材料》
次に、本発明の変形材料について説明する。
【０１０４】
本発明に係る変形材料は、前述したような本発明に係る変形性高分子を含むものである。これにより、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。
【０１０５】
変形材料中における変形性高分子Ｐ１００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。
【０１０６】
尚、本発明に係る変形材料は、少なくとも、本発明に係る変形性高分子を含むものであればよく、他の成分を含むものであってもよい。
【０１０７】
すなわち、変形材料は、前述したような変形性高分子Ｐ１００と、変形性高分子Ｐ１００以外の高分子材料（その他の高分子材料）とを含むものであってもよい。これにより、酸化還元反応による変形の度合いが増幅され、変形材料全体としての変形の度合いをより大きいものとすることができる。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全体としての変形の度合いをより大きいものとすることができる。
【０１０８】
その他の高分子材料としては、いかなるものを用いてもよいが、以下に述べるようなゲル化剤、液晶ポリマー等を好適に用いることができる。
【０１０９】
（ゲル化剤）
その他の高分子材料としてのゲル化剤は、変形材料全体をゲル化することができる材料である。このようなゲル化剤を含むことにより、ゲル化剤の種類や配合量等の選択によって、変形材料全体をより好適に最適な硬さに調整することができる。
【０１１０】
特に、変形性高分子Ｐ１００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、変形材料全体をより好適に最適な硬さに調整することができる。また、変形性高分子Ｐ１００がそれ自体でゲル状をなさない場合に限らず、変形性高分子Ｐ１００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。
【０１１１】
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、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、変形材料全体をより好適に最適な硬さに調整することができる。また、変形材料を、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。
【０１１２】
特に、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る。
【０１１３】
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。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。
【０１１４】
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（６）で表すことができる。
【０１１５】
【化６】
2015164979.tif 000007
【０１１６】
式（６）中、ａは、０＜ａ＜１の条件を満たすものであればよいが、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。
【０１１７】
また、変形材料が、ポリ（メタ）ア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。
【０１１８】
ポリ（メタ）ア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。
【０１１９】
なお、ポリ（メタ）アクリル酸メチルの化学構造は、例えば、下記式（７）で表すことができる。
【０１２０】
【化７】
2015164979.tif 000008
【０１２１】
また、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。
【０１２２】
なお、有機電解質オリゴマーとしては、例えば、下記式（８）で表されるものを用いることができる。
【０１２３】
【化８】
2015164979.tif 000009
（式（８）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。）
【０１２４】
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、変形性高分子Ｐ１００等の機能を十分に発揮させつつ、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。
【０１２５】
（液晶ポリマー）
また、変形材料は、液晶ポリマーを含むものであってもよい。
【０１２６】
液晶ポリマーは、前述したような変形性高分子Ｐ１００の立体構造による、構造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。すなわち、変形材料を構成する変形性高分子Ｐ１００は、液晶性部位Ｐ２を備えるものであるため、液晶ポリマーを含むことにより、変形性高分子Ｐ１００の酸化還元反応による、液晶性部位Ｐ２の配向の変化に伴い、液晶ポリマーの配向も、前述したような変形性高分子Ｐ１００の立体構造による、構造の変形に有利なように変化する。このため、変形材料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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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ロイル基（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ロイル基（メタクリル基）とを備えたモノマー等を挙げることができる。
【０１３０】
このようなモノマーとしては、例えば、下記式（９）または式（１０）で表される化合物を挙げることができる。
【０１３１】
【化９】
2015164979.tif 000010
（式（９）、（１０）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。）
【０１３２】
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。
【０１３３】
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、変形材料をより好適に最適な硬さに調整することができる。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。
【０１３４】
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（１１）で示す架橋剤を用いることにより、より確実に変形材料をゲル化することができる。
【０１３５】
【化１０】
2015164979.tif 000011
（式（１１）中、ｍは４以上の整数を示す。）
【０１３６】
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。
【０１３７】
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、変形性高分子Ｐ１００の伸縮にともなう変形材料全体の変位を効率よく増幅することができる。
【０１３８】
また、前記液晶ポリマーは、その分子内に、変形性高分子Ｐ１００が有する液晶性部位Ｐ２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、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、変形性高分子Ｐ１００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、変形材料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、変形材料は、より低い電圧での変形が可能となる。
【０１３９】
液晶ポリマーの重量平均分子量（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。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。
【０１４０】
上述したような液晶ポリマーを用いることにより、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、変形性高分子Ｐ１００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。
【０１４１】
また、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。
【０１４２】
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、上述したような変形性高分子Ｐ１００等の機能を十分に発揮させつつ、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１４３】
＜電解質＞
変形材料は、電解質を含むものであってもよい。
【０１４４】
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。
【０１４５】
【化１１】
2015164979.tif 000012
【０１４６】
【化１２】
2015164979.tif 000013
【０１４７】
【化１３】
2015164979.tif 000014
【０１４８】
【化１４】
2015164979.tif 000015
【０１４９】
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、変形性高分子Ｐ１００（変形材料、アクチュエーター）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、変形性高分子Ｐ１００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。
【０１５０】
前述したような電解質を含むことにより、アクチュエーターとした場合における電源による安定的な通電が可能となる。また、変形性高分子Ｐ１００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、変形材料を構成する変形性高分子Ｐ１００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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
＜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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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、本発明の変形材料が適用された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。
【０１５５】
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、本発明の変形材料が適用された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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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、本発明の変形材料が適用された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。
【０１５８】
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、変形性高分子Ｐ１００への電子供給効率を特に優れたものとすることができ、本発明の変形材料が適用された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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
前述したような電子導電性材料を含むことにより、比較的低い電圧で変形材料全体を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、変形材料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、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。
【０１６１】
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、本発明の変形材料が適用された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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
＜溶媒＞
また、変形材料は、溶媒を含むものであってもよい。溶媒が変形性高分子等の高分子材料に取り込まれると、変形材料が好適にゲル化するため、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き、さらには、変形材料を最適な硬さに調整でき、本発明の変形材料が適用された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。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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
また、変形材料は、溶媒としてイオン液体を含むものであってもよい。
これにより、前述したような溶媒を含むことによる効果が発揮されるとともに、変形性高分子Ｐ１００がイオン性部位Ｐ３を有することによる効果がより顕著に発揮される。
【０１６６】
イオン液体として知られている化合物を構成する陽イオンとしては、例えば、イミダゾール系、ピリジン系、脂環族アミン系、脂肪族アミン系等の各種陽イオンが挙げられる。
【０１６７】
また、イオン液体として知られている化合物を構成する陰イオンとしては、例えば、臭化物イオンやトリフラート等のハロゲン系、テトラフェニルボレート等のホウ素系、ヘキサフルオロホスフェート等のリン系等の各種陰イオンが挙げられる。
【０１６８】
イオン液体として知られている化合物の具体例としては、例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリヂウムビス（フルオロスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（フルオロスルホニル）イミド、ヨウ化ジメチルプロピルイミダゾリウム、ヨウ化ブチルメチルイミダゾリウム、ヨウ化１，２−ジメチル−３−ｎ−プロピルイミダゾイニウム塩、ヨウ化１−メチル−３−ｎ−ヘキシルイミダゾリニウム塩、１，２−ジメチル−３−エチルイミダゾリウムトリフロオロメタンスルホン酸塩、１−メチル−３−ブチルイミダゾリウムノナフルオロブチルスルホン酸塩、１−メチル−３−エチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルイミド、１−メチル−３−ｎ−ヘキシルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチル）スルホニルイミド、１−メチル−３−ｎ−ヘキシルイミダゾリウムジシアナミド、リチウムビスフルオロスルホニルイミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウムビストリフルオロスルホロメタンスルホニルイミド（ＬｉＴＦＳＩ）、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムビス（トリフルオロスルホニル）イミド、１−エチル−３−ブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート。
【０１６９】
特に、変形材料中に溶媒として含まれるイオン液体が、イオン性部位Ｐ３と共通の化学構造を有するものである場合（特に、イオン液体およびイオン性部位Ｐ３が、いずれも、イミダゾリウム塩構造を有している場合）、変形性高分子Ｐ１００が有するイオン性部位Ｐ３と溶媒としてのイオン液体との親和性が特に優れたものとなり、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【０１７０】
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。
【０１７１】
また、変形材料が溶媒としてイオン液体を含むものである場合、変形材料中におけるイオン液体の含有率は、１０質量％以上３０質量％以下であるのが好ましく、２０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。
また、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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
《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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
図３、図４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３、図４中の上側を「上（上方）」と言い、下側を「下（下方）」と言う。
【０１７８】
図３、図４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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
図３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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
次に、図３、図４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。
【０１８８】
変形材料層１０を構成する変形性高分子Ｐ１００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。
【０１８９】
すなわち、図３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、変形性高分子が、電極１１に電子を受け渡して酸化状態となる。変形性高分子が酸化されることで、変形性高分子を構成する刺激応答性部位が伸長（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、変形性高分子が、電極１２から電子を受け取り還元状態となる。変形性高分子が還元されることで、変形性高分子を構成する刺激応答性部位が収縮する。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３中の上側）に、凸となるように湾曲する。
【０１９０】
図４に示す構成では、図３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、変形性高分子が還元されることで、変形性高分子を構成する刺激応答性部位が収縮する。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、変形性高分子が酸化されることで、変形性高分子を構成する刺激応答性部位が伸長（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４中の下側）に、凸となるように湾曲する。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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５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５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。
【０１９７】
また、前述した実施形態では、変形性高分子は、刺激応答性部位、液晶性部位およびイオン性部位に加え、ポリマー鎖を有する場合について中心的に説明したが、本発明の変形性高分子は、刺激応答性部位、液晶性部位およびイオン性部位を備えるもの出ればよく、前述したようなポリマー鎖を備えていないものであってもよい。
【０１９８】
また、本発明の変形性高分子は、前述した部位以外の部位（他の部位）を備えるものであってもよい。
【０１９９】
また、前述した実施形態では、変形性高分子が、刺激応答性部位、液晶性部位およびイオン性部位に加え、ポリマー鎖を有することにより、高分子となっている場合について中心的に説明したが、変形性高分子は、例えば、刺激応答性部位が重合した構造を有することにより高分子化したものであってもよいし、液晶性部位が重合した構造を有することにより高分子化したものであってもよい。
【０２００】
また、前述した実施形態では、刺激応答性部位が、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とを含む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部位は、酸化還元反応により、化学構造が変わるものであればよく、例えば、前記の各ユニットを全て備えたものに限定されない。また、刺激応答性部位は、前述したようなユニットＡ、ユニットＢ、ユニットＣ以外のユニットを有するものであってもよい。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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、刺激応答性部位内に１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【０２０３】
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】
【０２０４】
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。
【０２０５】
［１］変形性高分子の合成、変形材料、アクチュエーター、駆動装置の製造
（実施例１）
下記式（１７）で表される化合物（刺激応答性化合物）：０．５ｍｍｏｌ、
下記式（１８）で表される化合物（液晶性を有する化合物）：６．５ｍｍｏｌ、
下記式（１９）で表される化合物（イオン液体と共通の部分構造を有する化合物）：２．０ｍｍｏｌ、
アクリル酸メチル：１．０  ｍｍｏｌ
および、
ＡＩＢＮ（重合開始剤）：０．３ｍｍｏｌをトルエン：５ｍＬに溶かし、溶液を得た。
【０２０６】
【化１５】
2015164979.tif 000016
【０２０７】
【化１６】
2015164979.tif 000017
【０２０８】
【化１７】
2015164979.tif 000018
【０２０９】
次に、前記溶液を、所定のギャップが保持された２枚のガラス板の間に注入し、８５℃に加熱したオーブンで６時間加熱することにより、図１に示すような構成の変形性高分子を得た。得られた変形性高分子は、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。
【０２１０】
次に、洗浄、乾燥済みの変形性高分子のシートを、イオン液体としての１−エチル−３−ブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート中に浸漬し、ゲル化させることにより変形材料を得た。変形材料中における変形性高分子の含有率は、５質量％であった。また、変形材料中における溶媒の含有率は、２５質量％であった。
【０２１１】
その後、上記のようにして得られたシート状の変形材料を５ｍｍ×２ｃｍの短冊状に切り、その両面に、スパッタリングにより、厚さ：４０ｎｍの金の薄膜を形成することにより、アクチュエーターを得た。
【０２１２】
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３、図４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。
【０２１３】
次に、他の実施例を示す。
下記式（２０）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ２０」とする。下記式（２１）で表される刺激応答性化合物を「Ｃ２１」とする。下記式（２２）で表される液晶性を有する化合物（変形性高分子において液晶性部位を構成すべき化合物）を「Ｃ２２」とする。下記式（２３）で表される液晶性を有する化合物（変形性高分子において液晶性部位を構成すべき化合物）を「Ｃ２３」とする。下記式（２４）で表されるイオン液体と共通の部分構造を有する化合物（変形性高分子においてイオン性部位を構成すべき化合物）を「Ｃ２４」とする。下記式（２５）で表されるイオン液体と共通の部分構造を有する化合物（変形性高分子においてイオン性部位を構成すべき化合物）を「Ｃ２５」とする。アクリル酸メチルを「ＭＡ」とする。メタクリル酸メチルを「ＭＭＡ」とする。溶媒（イオン液体）としての１−エチル−３−ブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートを「Ｓ１」とする。溶媒（イオン液体）としてのアセトニトリルとテトラブチルアンモニウムテトラフルオロホウ酸の混合物を「Ｓ２」とする。溶媒（イオン液体）としてのジクロロメタンとテトラブチルアンモニウムテトラフルオロホウ酸の混合物をを「Ｓ３」とする。
【０２１４】
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高分子の含有率は、いずれも、３質量％以上１０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溶媒の含有率は、いずれも、２０質量％以上３０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高分子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。
【０２１５】
【化１８】
2015164979.tif 000019
【０２１６】
【化１９】
2015164979.tif 000020
【０２１７】
【化２０】
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【０２１８】
【化２１】
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【０２１９】
【化２２】
2015164979.tif 000023
【０２２０】
【化２３】
2015164979.tif 000024
【０２２１】
以下の実施例において、変形性高分子の合成に用いる成分の種類を変更した以外は、前記実施例１と同様にして変形性高分子を合成し、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を得た。
【０２２２】
（実施例２）
実施例１におけるアクリル酸メチル（ＭＡ）の代わりにメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を用いたもの。
【０２２３】
（実施例３）
刺激応答性化合物として末端にビニル基をもつ化合物（Ｃ２０）を用いたもの。
【０２２４】
（実施例４）
刺激応答性化合物として末端にメタクリロイル基をもつ化合物（Ｃ２１）を用いたもの。
【０２２５】
（実施例５）
液晶性部位を構成する化合物として末端にビニル基をもつ化合物（Ｃ２２）を用いたもの。
【０２２６】
（実施例６）
液晶性部位を構成する化合物として末端にメタクリロイル基をもつ化合物（Ｃ２３）を用いたもの。
【０２２７】
（実施例７）
イオン性部位を構成する化合物として末端にビニル基をもつ化合物（Ｃ２４）を用いたもの。
【０２２８】
（実施例８）
イオン性部位を構成する化合物として末端にメタクリロイル基をもつ化合物（Ｃ２５）を用いたもの。
【０２２９】
次に、上述した実施例に対する比較例について説明する。
（比較例１）
変形性高分子の合成において、上記式（１８）で表される化合物（液晶性を有する化合物）を用いなかった以外は、前記実施例１と同様にして変形性高分子を合成し、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を得た。
【０２３０】
（比較例２）
変形性高分子の合成において、上記式（１９）で表される化合物（イオン液体と共通の部分構造を有する化合物）を用いなかった以外は、前記実施例１と同様にして変形性高分子を合成し、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を得た。
【０２３１】
（比較例３）
変形性高分子の合成において、上記式（１８）で表される化合物（液晶性を有する化合物）および上記式（１９）で表される化合物（イオン液体と共通の部分構造を有する化合物）を用いなかった以外は、前記実施例１と同様にして変形性高分子を合成し、前記実施例１と同様にして変形材料、アクチュエーター、駆動装置を得た。
【０２３２】
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」とする。上記式（１８）で表される液晶性を有する化合物（変形性高分子において液晶性部位を構成すべき化合物）を「Ｃ１８」とする。上記式（１９）で表されるイオン液体と共通の部分構造を有する化合物（変形性高分子においてイオン性部位を構成すべき化合物）を「Ｃ１９」とする。
【０２３３】
【表１】
2015164979.tif 000025
【０２３４】
［２］アクチュエーターの評価
［２．１］変形量
２５℃の環境下で、図３に示す状態から図４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３、図４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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
［２．２］応答速度
まず、２５℃の環境下で、図３に示す状態から図４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３、図４中の上下方向）の変位量Ｘ１［ｍｍ］を観測した。
【０２３７】
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３に示す状態に戻した。
【０２３８】
その後、再び、図３に示す状態から図４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３、図４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。
【０２３９】
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。
【０２４０】
［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。
【０２４１】
その後、２５℃の環境下で２４０時間放置し、２５℃の環境下で、図３に示す状態から図４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３、図４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。
【０２４２】
Ａ：変位量Ｘ１に対する変位量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が９５％以上。
Ｂ：変位量Ｘ１に対する変位量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が９０％以上９５％未満。
Ｃ：変位量Ｘ１に対する変位量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が８０％以上９０％未満。
Ｄ：変位量Ｘ１に対する変位量Ｘ２の割合（（Ｘ２／Ｘ１）×１００）が７０％以上８０％未満。
Ｅ：変位量Ｘ１に対する変位量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。
【０２４３】
【表２】
2015164979.tif 000026
【０２４４】
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、変形力が大きいものであった。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。
【０２４５】
以上、本発明に関して実施例を示して説明を行ったが、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変形が可能である。
【符号の説明】
【０２４６】
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
Ｐ１００…変形性高分子
Ｐ１…刺激応答性部位
Ｐ２…液晶性部位
Ｐ３…イオン性部位
Ｐ４…ポリマー鎖（主鎖）
【図１】
2015164979.tif 000027
【図２】
2015164979.tif 000028
【図３】
2015164979.tif 000029
【図４】
2015164979.tif 000030
【図５】
2015164979.tif 000031