022_094-013AP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| 發明專利說明書 |
| ※申請案號:094114937 | ※I P C 分類:A61F | |
| 一、 | 發明名稱: |
| 離子式高分子金屬複合材料(IPMC)及IPMC致動器之製造方法(全文下載) | |
| METHOD FOR MAKING AN IONIC POLYMER-METAL COMPOSITES(IPMC)AND AN IPMC ACTUATOR |
| 二、 | 中文發明摘要: |
| 本 發明係關於一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)及IPMC致動器之製造方法,其係利用微小金屬粉末(例如奈米粉末)製做成溶液,以澆鑄方式將其製作 成電極層,並配合快速的無電鍍製程及整合微機電技術完成IPMC致動器,其具有高附著性、節省製作時間、降低成本、高重複性、具有大形變量且無毒等優點。 |
| 三、 | 英文發明摘要: |
| The present invention relates to a method for making an ionic poymer-metal composites (IPMC) and an IPMC actuator. The method includes dissolving and casting small metal particles e. g. silver nanoparticle, in Nafion solution followed embossing, electroless plating, and electroforming. The whole process takes about three hours and low cost. The IPMc actuator exhibits large deformation of bending curvature angle more than 90° at low driving voltage of 3V. The IPMC actuator has the merits of excellent adhesion, short process time, low cost, high repeatability, large deformation and non-toxicity. |
| 四、 | 指定代表圖: |
| (一)本案指定代表圖為: 第5g圖 | |
| (二)本代表圖之元件符號簡單說明: | |
| 5...離子式高分子金屬複合材料致動器 | |
| 52...第一薄膜 | |
| 56...第二薄膜 | |
| 60...離子式高分子 | |
| 61...金屬層 | |
| 62...接點 |
| 五、 | 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: |
| 六、 | 發明說明: |
| 【發明所屬之技術領域】 | |
| [0001] | 本發明係關於一種離子式高分子金屬複合材料(Ionic Polymer-Metal Composites, IPMC)及IPMC致動器之製造方法,詳言之,係關於一種利用澆鑄法製造IPMC致動器之方法。 |
| 【先前技術】 | |
| [0002] | 電致動聚合物(Electroactive Polymer, EAP)是一種受電刺激後會產生形變(Shape Deformation)之高分子材料,其係用以作為致動器,而依其致動原理可分電子式與離子式兩類。 |
| [0003] | 參考圖1a及圖1b,顯示習知電子式電致動聚合物(Electric EAP)之示意圖。該電子式電致動聚合物1包括一介電彈性體(Dielectric Elastomer)12(例如壓克力、矽膠等材料)及二彈性電極14、16,該等彈性電極14、16係分別位於該介電彈性體之上下表面。當該等彈性電極 14、16被施加一高壓電場時,會產生平行電場方向收縮而垂直電場方向擴張之運動,如圖1b所示。 |
| [0004] | 參考圖2,顯示習知離子式電致動聚合物(Ionic EAP)之示意圖。該離子式電致動聚合物2包括一離子式高分子(Ionic Polymer)22及二金屬電極24、26,該離子式高分子22通常為一種電解質凝膠,例如Nafion (杜 邦公司所生產)。該等金屬電極24、26係分別位於該離子式高分子22之表面。當該等金屬電極24、26被施加一外加電場時,該離子式高分子22會產生離 子交換造成陽(陰)離子彎曲動作,此類離子式電致動聚合物2稱為離子式高分子金屬複合材料(Ionic Polymer-Metal Composites, IPMC)。 |
| [0005] | 該電子式電致動聚合物1的優點在於:其形變量、致動應力、最大效益乃至運作速度極佳,且無形狀記憶材料溫度適用範圍限制、組裝複雜及壓電材料形變量小 等缺點,如[Mohsen Shahinpoor and Kwang J Kim, "Ionic polymer-metal composites: I. Fundamentals", SMART MATERIALS AND STRUCTURES, pp.819-833, 2001.]所揭示,但是其缺點為其內之該介電彈性體12所需之驅動電壓過大,約1 kV~5 kV,故不具生物相容性。 |
| [0006] | 該離子式高分子金屬複合材料2的優點主要在於:低驅動電壓,約1 V~5 V,且其致動時形變量、致動應力等尚可且具生物相容性(其製作過程無毒),故可適用於人體,在未來生產應用具有很大的發展潛力。 |
| [0007] | 然而,該離子式高分子金屬複合材料2在製作上最常遇到的問題就是該等金屬電極24、26與該離子式高分子22間的附著性不佳,因此在其致動時會剥離。 目前最常見的解決方法是利用無電鍍,其係利用金屬還原反應沈積金屬,整個製造流程包括複雜的表面處理、吸附及還原反應等,因此製作費時(約48小時)且昂 貴(約$1US/cm2 ),如[Shahinpoor, Y Bar-Cohenz, J O Simpsonx and J SmithxIonic, "Ionic polymer-metal composites (IPMCs) as biomimetic sensors, actuators and artificial muscles-a review", Smart Mater.Struct. 7, R15-R30, 1998]、[James Jungho Pak, Seung-Eun Cha, Ho-Jung Ahn and Seung-Ki Lee, "Fabrication of Ionic Polymer Metal Composites by Electroless Plating of Pt", Proceedings of the 32n d ISR, pp.19-21, 2001.]、[Kwang J Kiml and Mohsen Shahinpoor, "Ionic polymer-metal composites: II. Manufacturing techniques", Smart Mater. Struct. 12, pp.65-79, 2003]及[M. Shahinpoor and Kwang J. Kim, "Novel ionic polymer-metal composities equipped with physically loaded particulate electrodes as biomimetic sensors, actuators and artificial muscles", Sensors Actuators A, pp.125-132, 2002.]所揭示。因此近幾年有不同的製程方法被提出,如熱壓、電鍍、高分子塗佈及微機電製程等,如[M. Shahinpoor and Kwang J. Kim, "Novel ionic polymer-metal composities equipped with physically loaded particulate electrodes as biomimetic sensors, actuators and artificial muscles", Sensors Actuators A, pp.125-132,2002.]、[Michael Y. F. Kwok, Wenli Zhou, Wen J. Li, and Yangsheng Xu, "Micro Nafion Actuators for Cellular Motion Control and Underwater Manipulation":www.ri.cmu.edu/events/iser00/papers/kwok.pdf] 、 [Steve Tung, Scott R Witherspoon, Larry A Roe, Al Silano, David P Maynard and Ned Ferraro, "A MEMS-based flexible sensor and actuator system for space inflatable structures", Smart Materials and Structures, pp.1230-1239,2001.]、[Kwang J. Kim and Shahinpoor, "A novel method of manufacturing three-dimensional ionic polymer-metal composities(IPMCs) biomimetic sensors, actuators and artificial muscles", Polymer 43, pp.797-802, 2002.]及[Jennifer W. L. Zhou and Wen J. Li, "MEMS-Fabricated ICPF Grippers for Aqueous Applications", IEEE Conference, pp.556-559, 2003.]等所揭示,然而該等方式仍有製作費時且昂貴之缺點。 |
| [0008] | 因此,有必要提供一種創新、簡單且具進步性的離子式高分子金屬複合材料之製造方法,以解決上述問題。 |
| 【發明內容】 | |
| [0009] | 本發明之主要目的係提供一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)及IPMC致動器之製造方法,其係利用微小金屬粉末(例如奈米粉末)製做成溶液,以 澆鑄方式將其製作成電極層,並配合快速的無電鍍製程及整合微機電技術完成IPMC致動器,其具有高附著性、節省製作時間(低於三小時)、降低成本 (約$0.5US/cm2 )、高重複性、具有大形變量且無毒等優點。 |
| [0010] | 為達上述目的,本發明提供一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)之製造方法,其包括:(a)澆鑄一金屬粉末溶液於一基材上以形成一薄膜,其中該金 屬粉末之粒徑係小於1 μm;(b)乾燥該薄膜;(c)澆鑄一離子式高分子於該薄膜上;及(d)加熱該離子式高分子及該薄膜。 |
| [0011] | 本發明另外提供一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)致動器之製造方法,其包括:(a)澆鑄一第一金屬粉末溶液於一第一基材上以形成一第一薄膜, 其中該第一金屬粉末之粒徑係小於1 μm;(b)乾燥該第一薄膜;(c)澆鑄一第一離子式高分子於該第一薄膜上;(d)加熱該第一離子式高分子及該第一薄膜,以形成一第一厚膜;(e)澆鑄一 第二金屬粉末溶液於一第二基材上以形成一第二薄膜,其中該第二金屬粉末之粒徑係小於1 μm;(f)乾燥該第二薄膜;(g)澆鑄一第二離子式高分子於該第二薄膜上;(h)加熱該第二離子式高分子及該第二薄膜,以形成一第二厚膜;及(i)接合 該第一厚膜及該第二厚膜。 |
| 【實施方式】 | |
| [0012] | 參 考圖3a至圖3c,顯示根據本發明之離子式高分子金屬複合材料之製造方法之示意圖。本發明係利用澆鑄法製作該離子式高分子金屬複合材料,其包括以下步驟。 首先,參考圖3a,澆鑄一金屬粉末溶液於一基材31上以形成一薄膜32。在本實施例中,該金屬粉末溶液係為金屬粉末分散於Nafion (杜 邦公司所生產)溶液中,且該金屬粉末係為銀粉,其粒徑係小於1 μm,較佳為數十奈米(nm)。在本實施例中,該基材31係為玻璃材質之載玻片,然而該基材31亦可以是其他可提供澆鑄的平面材料,例如陶瓷、金屬或半導 體等。接著,乾燥該薄膜32,在本實施例中,係利用抽真空法使該薄膜32乾燥。 |
| [0013] | 接 著,參考圖3b,澆鑄一離子式高分子33於該薄膜32上。在本實施例中,該離子式高分子33係為Nafion溶液。最後,加熱該離子式高分子33及該薄膜 32,以製得一離子式高分子金屬複合材料3,如圖3c所示。在本實施例中,係利用一加熱板進行烘烤該離子式高分子33及該薄膜32,其加熱之加工條件可分 為一第一階段及一第二階段,該第一階段為60℃至80℃,較佳為70℃,且維持約30分鐘;該第二階段為90℃至110℃,較佳為100℃,且維持約30 分鐘。 |
| [0014] | 由於本發明係利用澆鑄之方式且該金屬粉末之粒徑係為奈米級,因此可提高該金屬薄膜32的導電性及其與該離子式高分子33間之附著性。 |
| [0015] | 參 考圖4a至圖4e,顯示根據本發明之離子式高分子金屬複合材料致動器之製造方法之第一實施例之示意圖。本實施例之製造方法包括以下步驟。首先,參考圖 4a,澆鑄一金屬粉末溶液於一基材41上以形成一第一薄膜42。在本實施例中,該金屬粉末溶液係為金屬粉末分散於5%Nafion溶液中,且該金屬粉末係 為銀粉,其粒徑係小於1 μm,較佳為數十奈米(nm)。該銀粉與該Nafion溶液之比例約為1:5。在本實施例中,該基材41係為玻璃材質之載玻片,然而該基材41亦可以是其 他可提供澆鑄的平面材料,例如陶瓷、金屬或半導體等。接著,乾燥該第一薄膜42,在本實施例中,係利用抽真空法使該第一薄膜42乾燥。 |
| [0016] | 接 著,參考圖4b,澆鑄一離子式高分子43於該第一薄膜42上。在本實施例中,該離子式高分子43係為20%Nafion溶液。之後,加熱該離子式高分子 43及該第一薄膜42。在本實施例中,係利用一加熱板進行烘烤該離子式高分子43及該第一薄膜42,其加熱之加工條件可分為一第一階段及一第二階段,該第 一階段為60℃至80℃,較佳為70℃,且維持約30分鐘;該第二階段為90℃至110℃,較佳為100℃,且維持約30分鐘。 |
| [0017] | 接著,參考圖4c,再次澆鑄該金屬粉末溶液於該離子式高分子43上以形成一第二薄膜44。該金屬粉末溶液係與上述之金屬粉末溶液相同。接著,乾燥該第二薄膜44,在本實施例中,係利用抽真空法使該第二薄膜44乾燥。 |
| [0018] | 接著,參考圖4d,利用無電鍍法分別形成一金屬層45於該第一薄膜42及該第二薄膜44之表面,以降低該第一薄膜42及該第二薄膜44表面之電阻。在本實施例中,該金屬層45之材質係為銀。該無電鍍銀法之反應式如下:2AgNO 3 +2NaOH →Ag 2 O ↓+H 2 O +2NaNO 3 Ag2 O +4NH 3 +H 2 O →2Ag (NH 3 )2 OH 2Ag (NH 3 )2 OH +C 6 H 1 2 O 6 →2Ag ↓+C 6 H 1 1 O 7 NH 4 +3NH 3 +H 2 O 其中,NaOH係為0.5莫耳濃度(M),30毫升(ml);AgNO3 係為0.6莫耳濃度(M),25毫升(ml);NH4 OH係為15莫耳濃度(M),1.2毫升(ml);C6 H1 2 O6 係為0.1莫耳濃度(M),35毫升(ml),工作溫度約為70℃。 |
| [0019] | 要注意的是,如果在圖4a之澆鑄步驟中所澆鑄之金屬粉末改變時,例如改成金、鎳或白金等,則在此步驟可以配合其它種無電鍍法,例如無電鍍金或無電鍍白金等。 |
| [0020] | 接著,參考圖4e,形成複數個驅動電壓之接點46於預設位置上,以製得一離子式高分子金屬複合材料致動器4。在本實施例中,該等接點46係位於該金屬層45之外表面,其材質係為鎳,且其係利用電鑄方式所形成,其電流密度為1ASD(安培/公寸2 ),電鍍液之成分為氨基磺酸鎳(Nickel Sulfamate)。 |
| [0021] | 參 考圖5a至圖5g,顯示根據本發明之離子式高分子金屬複合材料致動器之製造方法之第二實施例之示意圖。本實施例之製造方法包括以下步驟。首先,參考圖 5a,澆鑄一第一金屬粉末溶液於一第一基材51上以形成一第一薄膜52。在本實施例中,該第一金屬粉末溶液係為金屬粉末分散於5%Nafion溶液中,且 該金屬粉末係為銀粉,其粒徑係小於1 μm,較佳為數十奈米(nm)。該銀粉與該Nafion溶液之比例約為1:5。在本實施例中,該第一基材51係為玻璃材質之載玻片,然而該基材51亦可以 是其他可提供澆鑄的平面材料,例如陶瓷、金屬或半導體等。接著,乾燥該第一薄膜52,在本實施例中,係利用抽真空法使該第一薄膜52乾燥。 |
| [0022] | 接 著,參考圖5b,澆鑄一第一離子式高分子53於該第一薄膜52上,以形成一第一厚膜54。該第一厚膜54包括該第一離子式高分子53及該第一薄膜52。在 本實施例中,該第一離子式高分子53係為20%Nafion溶液。之後,加熱該第一厚膜54。在本實施例中,係利用一加熱板進行烘烤該第一厚膜54,其加 熱之加工條件可分為一第一階段及一第二階段,該第一階段為60℃至80℃,較佳為70℃,且維持約30分鐘;該第二階段為90℃至110℃,較佳為 100℃,且維持約30分鐘。 |
| [0023] | 接著參考圖5c,澆鑄一第二金屬粉末溶液於一第二基材55上以形成一第二薄膜56。在本實施例中,該第二金屬粉末溶液與該第一金屬粉末溶液相同,該第二基材55亦為一載玻片。接著,乾燥該第二薄膜56,在本實施例中,係利用抽真空法使該第二薄膜56乾燥。 |
| [0024] | 接 著,參考圖5d,澆鑄一第二離子式高分子57於該第二薄膜56上,以形成一第二厚膜58。該第二厚膜58包括該第二離子式高分子57及該第二薄膜56。在 本實施例中,該第二離子式高分子57與該第一離子式高分子53相同。之後,加熱該第二厚膜58,在本實施例中,其加工條件與該上述第一厚膜54相同。 |
| [0025] | 接著,參考圖5e,接合該第一厚膜54及該第二厚膜58。在本實施例,係先形成一附著層材料59於該第一離子式高分子53及該第二離子式高分子57之表面,再以冷壓方式於室溫下接合該第一離子式高分子53及該第二離子式高分子57持續20分鐘,再加熱至100℃後冷卻。 |
| [0026] | 接 著,參考圖5f,該第一離子式高分子53及該第二離子式高分子57接合後形成一離子式高分子60,之後,利用無電鍍法分別形成一金屬層61於該第一薄膜 52及該第二薄膜56之表面,以降低該第一薄膜52及該第二薄膜56表面之電阻。在本實施例中,該金屬層61之材質係為銀。該無電鍍銀法之反應條件與該第 一實施例之無電鍍銀法相同。要注意的是,如果在圖5a及圖5c之澆鑄步驟中所澆鑄之金屬粉末改變時,例如改成金、鎳或白金等,則在此步驟可以配合其它種無 電鍍法,例如無電鍍金或無電鍍白金等。 |
| [0027] | 接著,參考圖5g,形成複數個驅動電壓之接點62於預設位置上,以製得一離子式高分子金屬複合材料致動器5。在本實施例中,該等接點62係位於該金屬層61之外表面,其材質係為鎳,且其係利用電鑄方式所形成,其電流密度為1ASD(安培/公寸2 ),電鍍液之成分為氨基磺酸鎳(Nickel Sulfamate)。 |
| [0028] | 本 實施例之離子式高分子金屬複合材料致動器5之測試結果如下。選取致動尺寸20 mm×2 mm×0.2 mm,在驅動電壓1 V下,可以有2.1 mm之位移量,且驅動力為0.114 gf。在驅動電壓2 V下,可以有4.4 mm之位移量,且驅動力為0.168 gf。在驅動電壓3 V下,可以有6.78 mm之位移量,且驅動力為0.222 gf。此外,該致動器5之最大偏移角度可達90度。 |
| [0029] | 惟上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效,而非用以限制本發明。因此,習於此技術之人士可在不違背本發明之精神對上述實施例進行修改及變化。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。 |
| 【圖式簡單說明】 | |
| [0060] | 圖 1a及圖1b顯示習知電子式電致動聚合物之示意圖;圖2顯示習知離子式電致動聚合物之示意圖;圖3a至圖3c顯示根據本發明之離子式高分子金屬複合材料之 製造方法之示意圖;圖4a至圖4e顯示根據本發明之離子式高分子金屬複合材料致動器之製造方法之第一實施例之示意圖;及圖5a至圖5g顯示根據本發明之離 子式高分子金屬複合材料致動器之製造方法之第二實施例之示意圖。 |
| 【主要元件符號說明】 | |
| [0030] | 1...電子式電致動聚合物 |
| [0031] | 2...離子式電致動聚合物 |
| [0032] | 3...離子式高分子金屬複合材料 |
| [0033] | 4...離子式高分子金屬複合材料致動器 |
| [0034] | 5...離子式高分子金屬複合材料致動器 |
| [0035] | 12...介電彈性體 |
| [0036] | 14、16...彈性電極 |
| [0037] | 22...離子式高分子 |
| [0038] | 24、26...金屬電極 |
| [0039] | 31...基材 |
| [0040] | 32...薄膜 |
| [0041] | 33...離子式高分子 |
| [0042] | 41...基材 |
| [0043] | 42...第一薄膜 |
| [0044] | 43...離子式高分子 |
| [0045] | 44...第二薄膜 |
| [0046] | 45...金屬層 |
| [0047] | 46...接點 |
| [0048] | 51...第一基材 |
| [0049] | 52...第一薄膜 |
| [0050] | 53...第一離子式高介子 |
| [0051] | 54...第一厚膜 |
| [0052] | 55...第二基材 |
| [0053] | 56...第二薄膜 |
| [0054] | 57...第二離子式高分子 |
| [0055] | 58...第二厚膜 |
| [0056] | 59...附著層材料 |
| [0057] | 60...離子式高分子 |
| [0058] | 61...金屬層 |
| [0059] | 62...接點 |
| 七、 | 申請專利範圍: |
| 1.一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)之製造方法,其包括:(a)澆鑄一金屬粉末溶液於一基材上以形成一薄膜,其中該金屬粉末之粒徑係小於1 μm;(b)乾燥該薄膜;(c)澆鑄一離子式高分子於該薄膜上;及(d)加熱該離子式高分子及該薄膜。 2.如請求項1之方法,其中該步驟(a)中該金屬粉末溶液係為金屬粉末與Nafion溶液。 3.如請求項1之方法,其中該步驟(a)中該金屬粉末係選自由銀粉、金粉、鎳粉及白金粉所組成之群。 4.如請求項1之方法,其中該步驟(a)中該基材之材質係選自由玻璃、陶瓷、金屬及半導體所組成之群。 5.如請求項1之方法,其中該步驟(b)係利用抽真空法使該薄膜乾燥。 6.如請求項1之方法,其中該步驟(c)中該離子式高分子係為Nafion溶液。 7.如請求項1之方法,其中該步驟(d)中該加熱之加工條件包括一第一階段及一第二階段,該第一階段為60℃至80℃,該第二階段為90℃至110℃。 8. 一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)致動器之製造方法,其包括:(a)澆鑄一第一金屬粉末溶液於一第一基材上以形成一第一薄膜,其中該第一金屬粉末 之粒徑係小於1 μm;(b)乾燥該第一薄膜;(c)澆鑄一第一離子式高分子於該第一薄膜上;(d)加熱該第一離子式高分子及該第一薄膜,以形成一第一厚膜;(e)澆鑄一 第二金屬粉末溶液於一第二基材上以形成一第二薄膜,其中該第二金屬粉末之粒徑係小於1 μm;(f)乾燥該第二薄膜;(g)澆鑄一第二離子式高分子於該第二薄膜上;(h)加熱該第二離子式高分子及該第二薄膜,以形成一第二厚膜;及(i)接合 該第一厚膜及該第二厚膜。 9.如請求項8之方法,其中該步驟(a)中該第一金屬粉末溶液及該步驟(e)中該第二金屬粉末溶液皆為金屬粉末與Nafion溶液。 10.如請求項8之方法,其中該步驟(a)中該第一金屬粉末及該步驟(e)中該第二金屬粉末係選自由銀粉、金粉、鎳粉及白金粉所組成之群。 11.如請求項8之方法,其中該步驟(a)中該第一基材及該步驟(e)中該第二基材之材質係選自由玻璃、陶瓷、金屬及半導體所組成之群。 12.如請求項8之方法,其中該步驟(b)及步驟(f)皆利用抽真空法使該第一薄膜及該第二薄膜乾燥。 13.如請求項8之方法,其中該步驟(c)中該第一離子式高分子及該步驟(g)中該第二離子式高分子皆為Nafion溶液。 14.如請求項8之方法,其中該步驟(d)及該步驟(h)之該加熱之加工條件皆包括一第一階段及一第二階段,該第一階段為60℃至80℃,該第二階段為90℃至110℃。 15.如請求項8之方法,其中該步驟(i)係分別形成一附著層材料於該第一離子式高分子及該第二離子式高分子之表面,再以冷壓方式接合該第一離子式高分子及該第二離子式高分子,再加熱後冷卻。 16.如請求項8之方法,其中該步驟(i)後更包括:(j)利用無電鍍法分別形成一金屬層於該第一薄膜及該第二薄膜之表面,以降低該第一薄膜及該第二薄膜表面之電阻。 17.如請求項16之方法,其中該金屬層之材質係選自由銀、鎳及白金所組成之群。 18.如請求項16之方法,其中該步驟(j)後更包括:(k)形成複數個接點於預設位置上。 19.如請求項18之方法,其中該接點之材質係為鎳,且其係利用電鑄方式所形成。 20.如請求項8之方法,其中該步驟(i)後更包括一形成複數個接點於預設位置上之步驟。 21. 一種離子式高分子金屬複合材料(IPMC)致動器之製造方法,其包括:(a)澆鑄一第一金屬粉末溶液於一基材上以形成一第一薄膜,其中該第一金屬粉末之粒 徑係小於1 μm;(b)乾燥該第一薄膜;(c)澆鑄一離子式高分子於該第一薄膜上;(d)加熱該離子式高分子及該第一薄膜;(e)澆鑄一第二金屬粉末溶液於該離子式 高分子上以形成一第二薄膜,其中該第二金屬粉末之粒徑係小於1 μm;及(f)乾燥該第二薄膜。 22.如請求項21之方法,其中該步驟(a)中該第一金屬粉末溶液及該步驟(e)中該第二金屬粉末溶液皆為金屬粉末與Nafion溶液。 23.如請求項21之方法,其中該步驟(a)中該第一金屬粉末及該步驟(e)中該第二金屬粉末係選自由銀粉、金粉、鎳粉及白金粉所組成之群。 24.如請求項21之方法,其中該步驟(a)中該基材之材質係選自由玻璃、陶瓷、金屬及半導體所組成之群。 25.如請求項21之方法,其中該步驟(b)及步驟(f)皆利用抽真空法使該第一薄膜及該第二薄膜乾燥。 26.如請求項21之方法,其中該步驟(c)中該離子式高分子係為Nafion溶液。 27.如請求項21之方法,其中該步驟(d)之該加熱之加工條件皆包括一第一階段及一第二階段,該第一階段為60℃至80℃,該第二階段為90℃至110℃。 28.如請求項21之方法,其中該步驟(f)後更包括:(g)利用無電鍍法分別形成一金屬層於該第一薄膜及該第二薄膜之表面,以降低該第一薄膜及該第二薄膜表面之電阻。 29.如請求項28之方法,其中該金屬層之材質係選自由銀、鎳及白金所組成之群。 30.如請求項28之方法,其中該步驟(g)後更包括:(h)形成複數個接點於預設位置上。 31.如請求項30之方法,其中該接點之材質係為鎳,且其係利用電鑄方式所形成。 32.如請求項21之方法,其中該步驟(f)後更包括一形成複數個接點於預設位置上之步驟。 |
| 八、 | 圖式: |
![]() 圖1a ![]() 圖1b ![]() 圖2 ![]() 圖3a ![]() 圖3b ![]() 圖3c ![]() 圖4a ![]() 圖4b ![]() 圖4c ![]() 圖4d ![]() 圖4e ![]() 圖5a ![]() 圖5b ![]() 圖5c ![]() 圖5d ![]() 圖5e ![]() 圖5f ![]() 圖5g |
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(杜 邦公司所生產)。該等金屬電極24、26係分別位於該離子式高分子22之表面。當該等金屬電極24、26被施加一外加電場時,該離子式高分子22會產生離 子交換造成陽(陰)離子彎曲動作,此類離子式電致動聚合物2稱為離子式高分子金屬複合材料(Ionic Polymer-Metal Composites, IPMC)。
(杜 邦公司所生產)溶液中,且該金屬粉末係為銀粉,其粒徑係小於1 μm,較佳為數十奈米(nm)。在本實施例中,該基材31係為玻璃材質之載玻片,然而該基材31亦可以是其他可提供澆鑄的平面材料,例如陶瓷、金屬或半導 體等。接著,乾燥該薄膜32,在本實施例中,係利用抽真空法使該薄膜32乾燥。
















