1991 Fiscal Year Annual Research Report
生物の筋肉をモデルとした集積型微小静電アクチュエ-タの開発
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02452133
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
壁井 信之 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (50096583)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 喜一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (70063469)
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| Keywords | 筋肉 / 静電気 / 静電モ-タ / アクチュエ-タ / リニアモ-タ / 誘電体 / マイクロマシン / 微細加工 |
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| Research Abstract |
本研究ではこの筋収縮の原理を応用し,無機物質からなるバイオアクチュエ-タとしての集積型微小静電アクチュエ-タを,現在の超微細加工技術を用いて開発し,人工筋肉を実現することを目的とした.
研究の結果,以下のことが分かった.
1)スライダ材料の比誘電率および誘電損失の周波数特性を調べた.その結果,周波数100KHz程度までほぼ一定の比誘電率を持つが,それ以上の周波数領域では値が安定しないことが分かった.
2)ギャップ充填剤としての純水の比誘電率および誘電損失の周波数特性を調べた.その結果,20KHz程度まで比誘電率は比較的高い値を示したが,それ以上の周波数領域では急激な減少を示した.また温度上昇によっても値がある程度低下することが分かった.
3)スライダとギャップ充填剤を組み合わせた場合の比誘電率および誘電損失の周波数特性を調べた.その結果,10KHz程度まで高い比誘電率が安定して得られることが分かった.
4)アクチュエ-タの推力の駆動周波数特性を求めた.現状の材料の組み合わせでは駆動に適した周波数領域は1〜10KHzの範囲であることが示された.
5)多電極化を計るためステ-タの積層方式について検討を行っているが,現在使用中のステ-タ材料で特に問題はないことが確認された.
6)電極の保護を兼ねた絶縁薄膜でステ-タ表面を覆う方法を検討したが薄膜の耐久性がないことが分かったため,ITO電極についても検討を行った.ITO電極は従来のアルミ電極より低抗値が高く,電力消費に問題があるが,耐久性が高いのでこれを採用することにした.
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