誘電エラストマーアクチュエータ(DEA)は電圧をかけると,柔らかい素材の両面に塗ってある電極が引っ張り合い、その間を押しつぶして変形します(見た目上、電極部分の表面積が大きくなったり小さくなったりしてみえる)。

 

Video

準備時間: 10 分
作業時間: 40 分

材料

  • エラストマーシート(Acrylic elastomer, VHB4910J by 3M)
  • 型紙 (PET with release treatment of silicon, デザインは手順に説明されています)
  • ステンシルシート(マスキングシートとして利用)
  • POM製リング (POM ring, inner diameter : 80mm, outer diameter : 100mm, thickness : 10mm)
  • カーボン粉 (Black Pearl 2000 by Cabot)
  • アルミテープ
  • ゴム手袋

道具

  • 高圧電源(~5.5kV)
  • ペン
  • カッター
  • ブラシ
  • スパチュラ

手順

1ガイドラインを描く

絵の上にエラスマーシートをのせて,エラスマーシート上にガイドラインを粘着面に描きます.

2引き延ばす

アクリルの枠にのせて,エラスマーシートを少しずつ引き延ばします.引っ張って余る部分は外枠にまとめます.

3さらに伸ばす

エラスマーシート上に先程描いたガイドラインが,フレームの枠に合うまでさらに伸ばします.

4切り取る

余った部分は枠に沿って切り取ります.これでフレームの完成です!

5ステンシルシート

作成したフレームの中央にマスキング(ステンシル)シートをのせます.マスキングシートのデザインは以下を参考に,予め加工しておいてください.

Design of the Stencil Sheet

6カーボン粉

カーボン粉をスパチュラで一回掻き出した分程度のせ,筆で均等に薄く伸ばします.

7取り外す

余分なカーボン粉は捨て,マスキングシートを取り外します.

8もう片方のアクリルの枠

もう片方のアクリルの枠をのせ,ひっくり返して反対側の電極を作ります.ステンシルシートを用いて,先程と同様にカーボン粉を使い,電極を作ります.この時,電極の配線部分は,反対側とは90度程度の角度をつけるように気を付けてください.

9配線準備

配線の準備がこれで完了です.

10配線作業

アルミテープを配線の太さに合わせて切ります.その後,切り取ったアルミテープを電極の配線に取り付けます.余ったテープは折りたたんでおきます.

11電源に繋ぐ

電極と高圧電源を繋ぎます.安全のために,マイナス極が上に向くようにします.電圧は5.5kVほどに設定します.

 

基本原理

DEA (Dielectric elastomer actuator、誘電エラストマーアクチュエータ)は電圧をかけると,柔らかい素材の両面に塗ってある電極が引っ張り合い、その間を押しつぶして変形します(見た目上、電極部分の表面積が大きくなったり小さくなったりしてみえる)。DEAは薄いエラストマーフィルム(今回はアクリル製エラストマーシートを使用)と電極パウダーで構成され、フィルミの両サイドに違う電極が配置される。強い電圧が流れると、柔らかいエラストマーフィルムは電極同士で引っ張り合う力に押しつぶされ、形が変形する。

 

More Informations

Additional research (インストラクターの推薦論文と研究)

返事を書く

Please enter your comment!
Please enter your name here

five × five =