Abstract
IPMC 是一種由離子交換樹脂與金屬所組成的複合材料，其主要結構是由離子高分子及上下金屬電極所組成。當外界施加電場時，IPMC可藉由離子移位而產生形變。目前IPMC在應用上遭遇最大的困難為，其電極表面水分的流失及金屬電極會由離子高分子上剝離分開，使其形變效能劣化。本研究於導電性高分子的選取上，採用美國杜邦(DuPont)公司發展出的全氟磺酸高分子(perfluorosulphonic acid polymer，PFSA)，其商品名為NafionTM。本研究以溶液鑄造法製備NafionTM膜層並於成膜時施予不同重力加壓，探討成膜時施加壓力對於膜層結晶性質及其機械性質之影響。實驗結果顯示，以溶液鑄型成膜時，外加壓力會破壞其內部結構，小角度X光散射結果發現，主要是使氟碳化合物主鏈的結晶度降低，結晶厚度變小，結晶區域數目減少。所得膜層其楊氏係數因膜層結晶性降低，隨成膜時施加壓力增加而降低。本研究嘗試以反無電鍍製程鍍製IPMC白金電極。結果顯示，利用此製程可成功鍍製一白金奈米顆粒梯度分佈均勻之電極，且與離子高分子界面的金屬離子細微化且均勻分布。但其表面阻值過高，以傳統無電度再鍍上白金電極後，則可得到一擺動壽命優於傳統無電鍍製程製備之IPMC。