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Development of microgel actuators using gel adhesion control methods

Research Project

Project/Area Number 18K04074
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Nakazumi Tomoka  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80738021)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 雄介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90452135)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsゲル / 接着性制御 / ソフトアクチュエータ / 高分子溶液 / 接着 / 自己組立 / 自己複製 / アクチュエータ
Outline of Final Research Achievements

In this study, we proposed a method of assembling gel actuators by adhesion between gels as a method to fabricate micro gel actuators without using templates. The gel actuator driven by a DC voltage was fabricated by bonding conductive polymer gels. It was confirmed that the fabricated gel actuator can be driven even if it is miniaturized by cutting. In addition, we investigated the measurement methods of mechanical properties and displacements of the gel actuators. Furthermore, in the condition of putting only the parts of the gel actuators into a beaker and only stirring, it was clarified that the shape of the gel greatly affects the assembly of the gel actuators.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

柔軟で微小化が可能なゲルアクチュエータは、筋肉同様に微小化しても駆動させることができることから、近年活発に研究が行われているマイクロ流路などの微小空間での活躍が期待されている。このような特性を持つゲルアクチュエータであるが、作製時には鋳型を必要とし、鋳型から取り出す際に破壊しやすいなど多くの問題点を抱えていた。本研究ではこのような問題を解決するため、ゲル同士の接着性制御技術を提案し、鋳型を用いずゲルアクチュエータを作製可能とする手法の提案を行っている。このような新たな手法の提案は、これまでの問題とされていた作製方法に対して、課題解決のヒントを与えるものであり社会的な意義があると考えられる。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2021

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 接着性制御技術を応用した高分子ゲルアクチュエータの開発と機能制御2022

    • Author(s)
      原 雄介、中住友香
    • Organizer
      第32回 非線形反応と協同現象研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] デンドリマーを架橋点に持つ高分子ゲルの機能と応用に関する研究2022

    • Author(s)
      中住友香、原 雄介
    • Organizer
      第32回 非線形反応と協同現象研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲルの接着性制御技術を駆使した電場応答型ペーパーアクチュエータの創製2021

    • Author(s)
      中住 友香、南川 博之、原 雄介
    • Organizer
      第31回 非線形反応と協同現象研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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