Mechanical Properties of Conductive Polymer as Actuator Materials with Change of Polymerization Condition

합성조건의 변화에 따른 액츄에이터 재료로서의 전도성 고분자의 기계적 특성

Recently, conductive polymer is known to be direct-drive active material which can convert electrical energy directly into mechanical energy. In this paper, the polymerized thickness of polypyrrole is measured with change of polymerization conditions and the mechanical bending is analyzed for various polymerized thickness. In order to detect of mechanical bending, bending beam method using the bridge shaped sample is used. Thickness of polypyrrole is proportional to polymerization time in fixed current density. Also it shows a linear relation with the applied current except high current density. Maximum displacement appears at the thickness of $18.35{\mu}m$ which has been polymerized at $5.4{\mu}A/mm^2$ and for 120min and actuated at the frequency of 0.1Hz.

전도성 고분자는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 직접 전환할 수 있는 물질로서 액츄에이터 물질로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 다양한 합성조건에서 합성한 폴리피롤의 두께를 측정하고 여러 두께의 고분자 필름의 기계적 벤딩을 측정하고 해석하였다. 기계적 벤딩의 측정을 위해 bridge 형태의 시편으로 bending beam method를 사용하였다. 폴리피롤의 두께는 합성시간에 선형적으로 비례하며 전류밀도에도 비교적 큰 전류밀도를 제외하고는 선형적으로 증가하였다. 가장 큰 변위는 $5.4{\mu}A/mm^2$, 120분에서 합성된 $18.35{\mu}m$ 두께의 필름이 0.1Hz의 주파수에서 나타났다.