Development of Electrochemical Pump Consisting of Cu2+-Poly(acrylic acid) Gel

• Project/Area Number: 23510145
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Microdevices/Nanodevices
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: TAKADA Kazutake 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20361644)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2011: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: 微小ポンプ / 電気化学ポンプ / アクチュエータ / 高分子ゲル / エネルギー変換素子 / 酸化還元

Research Abstract

An electrochemical pump consisting of poly(acrylic acid) gel incorporating Cu2+ ion was developed. The pump discharges upon reduction of Cu2+ as the gel (piston) in a Au pipe (cylinder) expands, whereas it charges upon oxidation of Cu as the gel collapses. The pump can precisely be operated at a flow rates in an order of a few hundreds pl s-1. The pump can operate at low energy and can readily be downsized.

Research Products

• [Journal Article] Potential changes during in situ formation of carriers for cationic surfactant ion-selective electrodes by conditioning (2013)
  • Author(s): H. Faozia, N. Itadani, M. Nomura, K. Suzuki, T. Yasui, K. Takada, and A. Yuchi
  • Journal Title: J. Electroanal. Chem Volume: 696 Pages: 20-23
• [Journal Article] Anion responsive molecular valve consisting of poly(4-vinylpyridine) gel (2013)
  • Author(s): K. Takada, M. Takezaki, N. Hisamatsu, and A. Yuchi
  • Journal Title: Sens. Actuators B Volume: 185 Pages: 140-145
• [Journal Article] Potential changes during in situ formation of carriers for cationic surfactant ion-selective electrodes by conditioning (2013)
  • Author(s): H. Faozia, N. Itadani, M. Nomura, K. Suzuki, T. Yasui, K. Takada, and A. Yuchi
  • Journal Title: J. Electroanal. Chem. Volume: 696 Pages: 20-23
  • DOI: 10.1016/j.jelechem.2013.03.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Control of Adsorption/Desorption of Anions Based on Redox of Solid Phase Coated with Cobalt Complexes (2012)
  • Author(s): T. Yasui, S, Moribe, S. Sugie, M. Kodama, K. Takada, and A. Yuchi
  • Journal Title: BUNSEKI KAGAKU Volume: 61 Issue: 3 Pages: 257-260
  • DOI: 10.2116/bunsekikagaku.61.257
  • NAID: 10030135450
  • ISSN: 0525-1931
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemical Control of Threshold Value of Molecular Valve Consisting of Poly(acrylic acid) Gel (2011)
  • Author(s): K. Takada, T. Ohra, K. Takaue, N. Ishikura, C. Kato, and A. Yuchi
  • Journal Title: Chem. Lett Volume: 40 Pages: 1152-1154
  • NAID: 10029683493
• [Journal Article] An electrochemical actuator based on reversible changes in volume of poly(acrylic acid) gel induced by quinone redox (2011)
  • Author(s): K. Takada, T. Iida, Y. Kawanishi, T. Yasui, and A. Yuchi
  • Journal Title: Sens. Actuators B Volume: 160 Pages: 1586-1592
• [Journal Article] Electrochemical Control of Threshold Value of Molecular Valve Consisting of Poly(acrylic acid) Gel (2011)
  • Author(s): K. Takada, T. Ohra, K. Takaue, N. Ishikura, C. Kato, and A. Yuchi
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 40 Issue: 10 Pages: 1152-1154
  • DOI: 10.1246/cl.2011.1152
  • NAID: 10029683493
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An electrochemical actuator based on reversible changes in volume of poly(acrylic acid) gel induced by quinone redox (2011)
  • Author(s): K. Takada, T. Iida, Y. Kawanishi, T. Yasui, and A. Yuchi
  • Journal Title: Sensors and Actuators B Volume: 160 Issue: 1 Pages: 1586-1592
  • DOI: 10.1016/j.snb.2011.09.031
  • Peer Reviewed
• [Presentation] キノン-ポリアクリル酸ゲルを用いた両面被覆型電気化学アクチュエータ (2014)
  • Author(s): 内藤久実、久松直樹、原田寛之、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会第81回大会
  • Place of Presentation: 関西大学
  • Year and Date: 2014-03-30
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを用いた微少電気化学ポンプ (2014)
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会第81回大会
  • Place of Presentation: 関西大学
  • Year and Date: 2014-03-29
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを利用した複屈曲運動する電気化学アクチュエータ (2013)
  • Author(s): 内藤久実、原田寛之、久松直樹、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第13回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
  • Year and Date: 2013-11-16
• [Presentation] キノン-ポリアクリル酸ゲルアクチュエータにおけるゲル特性の評価 (2013)
  • Author(s): 久松直樹、飯田那也、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 2013年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2013-09-27
• [Presentation] キノン-ポリアクリル酸ゲルを用いた微小電気ポンプの開発 (2013)
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 2013年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2013-09-27
• [Presentation] キノンの酸化還元で動作する微小電気化学ポンプ (2013)
  • Author(s): 沼田悠貴、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第32回分析化学中部夏期セミナー
  • Place of Presentation: 休暇村能登千里浜
  • Year and Date: 2013-08-30
• [Presentation] Cu^<2+>-ポリアクリル酸ゲルの酸化還元で駆動する微小ポンプ (2013)
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会創立80周年記念大会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2013-03-29
• [Presentation] PEDOTの酸化還元にともなう膜/溶液界面の物質移動特性 (2013)
  • Author(s): 大原哲矢、Hanifa Faozia、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第44回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 静岡大学
• [Presentation] 刺激応答性高分子を用いた電極反応のダイナミックレンジ制御 (2013)
  • Author(s): 新海息吹、猪股克弘、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第13回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
• [Presentation] Pdの水素吸蔵放出を利用したアルギン酸ゲル薄膜の合成および評価 (2013)
  • Author(s): 加藤主馬、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第13回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルの膨潤収縮で駆動する微小電気化学ポンプ (2012)
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第12回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
  • Year and Date: 2012-11-17
• [Presentation] 銅イオンポリアクリル酸ゲルを用いた微小電気化学ポンプの吸排出量制御 (2012)
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2012-11-10
• [Presentation] Pd 電極によるポリアクリル酸ゲルの膨潤収縮制御 (2012)
  • Author(s): 末田朋与、竹村匡弘、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2012-11-10
• [Presentation] Electrochemical Pump Consisting of Cu2+-Poly(acrylic acid) Gel (2012)
  • Author(s): K. Takada, N. Yamamura, A. Hayashi, T. Yasui, and A. Yuchi
  • Organizer: Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Sciences 2012
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center and the Hilton Hawaiian Village, Hawaii, USA
  • Year and Date: 2012-10-09
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを用いた分子バルブの電気化学的な開閉制御 (2012)
  • Author(s): 大原哲矢、竹上功起、安井孝志、湯地昭夫、高田主岳
  • Organizer: 第31回分析化学中部夏期セミナー
  • Place of Presentation: 信州大学理学部
  • Year and Date: 2012-09-01
• [Presentation] キノンの酸化還元を利用した高分子ゲルアクチュエータ (2012)
  • Author(s): 久松直樹、飯田那也、原田寛之、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第31回分析化学中部夏期セミナー
  • Place of Presentation: 信州大学理学部
  • Year and Date: 2012-09-01
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを両面に被覆した電気化学アクチュエータ (2012)
  • Author(s): 久松直樹、飯田那也、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会第79回大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを利用した分子バルブの電気化学的な開閉制御 (2012)
  • Author(s): 大原哲矢、竹上功起、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会第79回大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松
  • Year and Date: 2012-03-29
• [Presentation] 電気化学的手法による分子バルブの透過濃度制御 (2011)
  • Author(s): 大原哲矢、竹上功起、石倉奈津美、加藤智絵、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第11回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
  • Year and Date: 2011-11-12
• [Presentation] ゲルの膨潤収縮を利用した微小電気化学ポンプ (2011)
  • Author(s): 林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第11回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
  • Year and Date: 2011-11-12
• [Presentation] 両面にポリアクリル酸ゲルを被覆した電気化学アクチュエータ (2011)
  • Author(s): 久松直樹、飯田那也、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第11回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
  • Year and Date: 2011-11-12
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを用いた電気化学アクチュエータ (2011)
  • Author(s): 久松直樹、飯田那也、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 日本分析化学会第60年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2011-09-14
• [Presentation] ポリアクリル酸ゲルを用いた電極分離型分子バルブ (2011)
  • Author(s): 大原哲矢、竹上功起、石倉奈津美、加藤智絵、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 日本分析化学会第60年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2011-09-14
• [Presentation] キノン-ポリアクリル酸ゲルを用いた電気化学アクチュエータ (2011)
  • Author(s): 高田主岳、飯田那也、安井孝志、湯地昭夫
  • Organizer: 2011年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 新潟朱鷺メッセ
  • Year and Date: 2011-09-10
• [Presentation] 両面に高分子ゲルを被覆した電気化学アクチュエータの開発
  • Author(s): 久松直樹、飯田那也、原田寛之、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 日本分析化学会第61年会
  • Place of Presentation: 金沢大学
• [Presentation] Electrochemical Pump Consisting of Cu2+-Poly(acrylic acid) Gel
  • Author(s): Kazutake Takada, Naoki Yamamura, Atsushi Hayashi, Takashi Yasui, and Akio Yuchi
  • Organizer: Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Sciences 2012
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center and the Hilton Hawaiian Village, Hawaii
• [Presentation] 銅イオンポリアクリル酸ゲルを用いた微小電気化学ポンプの吸排出量制御
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学大学
• [Presentation] Pd 電極によるポリアクリル酸ゲルの膨潤収縮制御
  • Author(s): 末田朋与、竹村匡弘、安井孝志、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 第43回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学大学
• [Presentation] Ru錯体内包アクリルアミド-メタクリル酸コポリマーゲル微粒子の蛍光特性評価
  • Author(s): 倉持優理、沼田奈美、宇佐美友理、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 「分析中部・ゆめ21」若手交流会 第12回高山フォーラム
  • Place of Presentation: 高山市図書館
• [Presentation] Cu2+-ポリアクリル酸ゲルの酸化還元で駆動する微小ポンプ
  • Author(s): 沼田悠貴、林淳志、山村直希、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会創立80周年記念大会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] PEDOTアクチュエータの動作特性
  • Author(s): 大原哲矢、Hanifa Faozia、高田主岳、湯地昭夫
  • Organizer: 電気化学会創立80周年記念大会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Remarks] ホームページ等
  • URL: http://yty.ach.nitech.ac.jp