近年、酸化グラフェン/液晶エラストマー複合膜は、その安定した高効率な光熱性能により、科学者の間で広く注目されています。しかし、現在の研究者は主に光熱応答挙動や使用シナリオに注目しており、外部刺激の強さや複合膜自身のサイズが応答性能に与える影響について体系的な研究は行われていません。本論文では、固定配向を持つ液晶薄膜上にスピンコーティング法を用いて酸化グラフェン層を形成し、異なる液晶分子配向を持つ酸化グラフェン/液晶エラストマー複合膜を作製しました。この複合膜は赤外線と温度の二重刺激応答を実現し、その応答性能および変形規則を評価・分析しました。実験結果は、酸化グラフェン/液晶エラストマー複合膜が赤外線-熱応答型の複合膜であり、切断方向の違いにより2種類の異なる変形規則を示すことを示しました。これに基づき、異なる強度の外部刺激下での複合膜の応答特性と複合膜自身のサイズの違いが応答特性に与える影響を研究しました。1型複合膜の応答性能は主に幅に影響され、2型複合膜の応答性能は主に長さに影響されることが分かり、酸化グラフェン/液晶エラストマー複合膜の応用に基盤を提供します。本複合膜を用いてバイオミメティック光熱駆動器を作製し、そのバイオミメティクス分野における潜在力を示しました。

液晶エラストマー;酸化グラフェン;複合膜;可逆変形;応答性能