2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of magnetic actuation system using multi-dimensional printer for elastomer dispersed with oriented magnetic particles
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15K13916
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
津守 不二夫 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10343237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桐原 聡秀 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (40362587)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ３Ｄプリンタ / 磁性粒子 / マイクロアクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性粒子を分散させたゴム材料は外部磁場駆動型アクチュエータのためのキーマテリアルである．ゴム材料中を固化する際に磁場を印加することにより，得られた磁性ゴム材料に磁気的な異方性を付与できることがアクチュエータの設計自由度を飛躍的に増大させることを提案してきた．本研究では，このような磁気異方性を構造内に「３次元」パターニングする手法を開発してきた．具体的には紫外線硬化型のゴム状樹脂材料を用いることにより，従来の３次元プリンタを拡張したプロセスを開発した．
ゴム材料を紫外線で硬化させる際に，材料に外部磁場を印加しておくことにより，硬化する微小なエリアに対し磁気異方性が付与される．積層３次元造形中に設計通りに磁場を変化させながら印加することにより，自在に異方性パターニングが可能となる．
本研究実績としては２種類の造形装置の開発が挙げられる．ひとつは平行紫外線光源を用いたものであり，もうひとつはガルバノスキャナを組み込んだ紫外線レーザ光源を用いたものである．特に後者はマスクを用意することなく，３次元ＣＡＤデータをから直接造形するために有効な装置となった．
現在，得られた構造の駆動実験を進めており，興味深い挙動を示す，さらに複雑な造形体の構築も目指しているところである．具体的なアプリケーションとして，他プロセスで開発を進めていた磁場駆動型の人工繊毛をこのプリンタにより実現する計画も波及的に進行している．
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