コレステリック液晶の選択反射を利用した湾曲シリコーンエラストマーの面外方向変形解析

摘要

近年，従来の硬い金属や無機材料に加え，高分子材料やエラストマーなどの柔軟な材料が大変注目されており，ソフトロボットやフレキシブルデバイスへの応用が急速に進展している。しかしながら，耐久性等の機械的性質には課題もあり，柔軟な材料の変形をより詳細に理解することが求められている。このような背景のもとわれわれは，三次元変形の基礎となる湾曲挙動を局所的に高精度で定量解析することができる表面ラベルグレーティング法を開発し，フレキシブル高分子フィルムの面内方向における表面ひずみ解析に成功している 1)。さらに，逆オパール構造を積層したフレキシブル高分子フィルムの湾曲により，面外方向のピッチ変化を検知することにも成功している2)。しかしながら，これらの研究は材料表面のひずみ解析に留まっており，材料内部におけるひずみは検討されていない。そこで本研究では，コレステリック液晶（CLC）の選択反射を利用して，柔軟材料の湾曲により生じる面外方向へのひずみを詳細に解析した。