高分子電解質ゲルの電場下での変形ダイナミクスと平衡状態へのカウンターイオンのサイズ効果

高分子電解質ゲルの電場・圧力場下でのバルクおよび界面（電極、イオン性溶液、等との）を含む浸透と変形のダイナミクスを高分子、溶媒、イオンの３流体モデルに基づく、電場応力拡散結合（ESDC）モデルで記述した。 本モデルではイオンの体積を運動方程式と非圧縮条件で考慮しており、ナノ細孔を持つゲルや膨潤度の小さいゲルなどイオンのサイズ効果が無視できない領域でのイオン輸送、溶媒浸透、弾性ネットワーク変形のカップリングの記述によりデバイスの応答メカニズムと材料設計の相関に迫る事を目指した。 本モデルをNafion(TM)ゲルのバルクダイナミクスに適用し、流動電位およびアクチュエータの緩和時間のイオン種依存性を解析した結果を紹介する。また、本モデルで電極界面へのイオン吸着および拡散電気二重層におけるイオン分布と荷電弾性ネットワークの変形分布を解く事により平衡状態での界面応力と曲げのイオン種依存性を解析した結果を紹介し、今後の界面ダイナミクス記述への可能性を検討する．