전기영동 침적물과 복합작용을 이용하여 매크로-마이크로 센서와 액츄에이터 응용을 위한 전도성 폴리머, PPy, 새로운 전도성 폴리머 복합재료, CNF/PPy, 단층 필름을 제작 하였다. 새로 발견된 복합재료의 연구를 위하여 여러가지 전기재료의 정의와 실험을 수행하였다. 많은 CNF/PPy필름의 SEM (scanning electron micrograph)사진은 양 측(전극과 용해)의 아주 다른 표면 상태를 보여 주었다. 이것은 다른 다공성 표면의 구조결과가 단층 CNF/PPy 굽힘 현상의 결과라는것을 나타내었다.
카본 나노섬유는 강성을 높여 더욱 큰 구동력을 생산하기 위한 목적으로 PPy 폴리머와 혼합하며또한 센서 어플리케이션에 필요하다. 결과적으로, 전도성이 77.9 S/cm에서 124.3 S/cm로, 중량비는 0(예를 들면 순수 PPy)에서 10%로 증가 하는 동시에 CNF는 PPy의 영률을 증가 시킨다. 순수PPy의 영률은 22.523MPa, 3% CNF/PPy 중량의 복합재 필름의 양률은 30.844MPa, 이것은 거의 50%의 증가를 보여준다. 5% CNF/PPy 중량의 복합재는 38.369MPa이고 7% CNF/PPy 중량의 복합재는 40.930MPa이다. CNF 재료를 추가하면 강성과 전도성이 증가 되는것은 의미가크다. 하지만, 강성의 증가에는 제한성이 따른다. 3% CNF까지는 강성 증가의 효과가 크다. 예를 들면 영률은 22.523MPa(0%)에서 30.844MPa(3%)의 36.9%증가를 보여준다. 하지만 3%이후로 증가의 효과는 아주 작다. 예를 들자면 CNF 중량비가 5%에서 7%로 변하면 영률은 38.369MPa(5%)에서 40.930MPa(7%)의 6.7%증가밖에 없다.
새로운 재료의 작동 현상을 고찰하기 위하여 CNF/PPy 필름의 길이방향 스트레인과 굽힘 반응을 연구 하였다. PPy 필름은 12.6%에 달하는 새로은 스트레인 변화를 보여주는 동시에 CNF/PPy 복합재 필름은 아주 작은 수치(8.6~12.0%)를 보였다. 이것은 CNF재료의 추가로 증가된 스티프니스가 PPy재료의 스트레인을 제한 하였기 때문이다. 하지만 이러한 CNF/PPy의 스트레인은 작은 장비의 액츄에이팅 힘을 증가 시키기에는 충분하다. 굽힘 작용은 전기적 굽힘 테스트의 쇠퇴를 가져오는것에 대하여 제시 된 바가 있다. 첫 벤딩 사이클에서 최대가 되는 끝단 변위는 두가지 재료에 의하여 생성 된다. 2cm길이 PPy필름의 끝단 최대 변위는 1.9mm이고 3% CNF/PPy필름의 최대 끝단 굽힘 변위는 1.5mm 이며 5% CNF/PPy 필름의 최대 끝단 굽힘 변위는 1.3mm이고 7% CNF/PPy 필름의 최대 끝단 굽힘 변위는 1.2mm이다. 순수 PPy의 사용수명은 640 사이클이고 3% CNF/PPy는 1020 사이클이며 5% CNF/PPy는 1040 사이클이고 7% CNF/PPy는 1070 사이클 이다. CNF 필름의 추가는 60%이상의 수명 증가를 나타내었다. 본 연구에서 이러한 재료의 변위를 예측하기 위한 새로운 굽힘 방정식을 개발 하였으며 순수 PPy의 최대 끝단 굽힘 변위를 예측 하였다. 계산한 굽힘 결과는 y=2.056mm, 이것은 1.9mm의 실험적 수치와 아주 근사 하였다.
센서나 액츄에이터를 위한 새로운 전도성 재료인 CNF/PPy를 개발 하였고 이러한 것은 순수 PPy보다 더욱 증가된 강성, 길이방향의 스프레인, 굽힘 수명주기, 전기 전도성을 가지고 있다. 더 큰 스트레인과 높은 영률은 더 큰 작동 힘을 줄 수 있고 전도성의 제고는 더 빠른 응답을 의미 한다. 여러가지 테스트를 통하여 이러한 새로운 재료는 스마트 액츄에이터와 센서의 좋은 재료가 됄수 있다는 것이 증명 되였다.