• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2016 Fiscal Year Research-status Report

高分子ロボットカテーテルシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 15K16342
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

堀内 哲也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 無機機能材料研究部門, 研究員 (60738061)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsイオン導電性高分子 / カテーテル / 断面二次モーメント / トラック形状
Outline of Annual Research Achievements

イオン導電性高分子アクチュエータの筆頭論文を2報発表し、更にもう1報筆頭論文を投稿(2017/5現在、revise中)した。特に最新の論文は、カテーテル形状のアクチュエータの変位特性を劇的に向上させるものである。カテーテルはチューブ形状を有しているため、断面二次モーメントが高く、アクチュエータとして動作させるには不利な構造である。そこで我々はカテーテルを更に変形させてトラック形状(円を一方向に潰した形状)にすることで、断面二次モーメントを低下させ、それによってカテーテルアクチュエータの変位特性の向上に成功した。例えば直径1mm、厚さ0.1mmのカテーテルの場合、真円時の断面二次モーメントに比べ、トラック形状アクチュエータは理論値で約160倍の屈曲率を獲得できる。更に我々は実際に試作し、真円時の6倍の屈曲率をもつアクチュエータの作成に成功した。なお、イオン導電性アクチュエータはソフトアクチュエータに該当するため、例え真円パイプ形状から離れた断面形状を有していたとしても、内部金属製の真円ガイドワイヤを通すことは可能である。本成果をSensors and Actuatorsに現在投稿中、更に特許も申請中である。しかし一方で、断面二次モーメント低下による手術のしにくさが発生しないか、と査読者から指摘を受けている。特に血管内のような脈動流速環境下ではアクチュエータの位置保持が特に難しくなる可能性もある。ここは今年度の研究計画で実験・検証する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究実績の概要の記載の通り、カテーテル変位特性に関する研究で大きな成果を挙げたものの、当初の計画ではユーザインターフェース部分の試作がこの年における主業務のはずであり、それは終わっていない。しかし論文投稿数は計画より2本も多く、必ずしも不調とはいえない年であった。

Strategy for Future Research Activity

昨年度は所属組織の都合上、計画を曲げても論文投稿数を増やさなくては成らなかったため、インターウェースの試作を延期したが、今年は6月までに試作を終える。既に部品は発注済である。更に、前年度の論文で、断面二次モーメント低下による性能向上は達成したものの、これが流速内で欠点にならないかという点が査読者からも指摘されている。この流速実験で論文投稿を行うことが本年度のゴールと考えている。これにより血管内での性能評価がより客観的になると確信している。

Causes of Carryover

国際学会への出張が偶然、韓国という近場で行われたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

2017年7月にまた国際学会での発表を予定している

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Voltage-controlled IPMC actuators for accommodating intra-ocular lens systems2017

    • Author(s)
      Horiuchi Tetsuya、Mihashi Toshifumi、Fujikado Takashi、Oshika Tetsuro、Asaka Kinji
    • Journal Title

      Smart Materials and Structures

      Volume: 26 Pages: 045021~045021

    • DOI

      10.1088/1361-665X/aa61e8

  • [Journal Article] Voltage-controlled accommodating IOL system using an ion polymer metal composite actuator2016

    • Author(s)
      Tetsuya Horiuchi, Toshifumi Mihashi, Takashi Fujikado, Tetsuro Oshika, and Kinji Asaka
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 24 Pages: 23280-2328

    • DOI

      10.1364/OE.24.023280

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A multi-physical model for charge and mass transport in a flexible ionic polymer sensor2016

    • Author(s)
      Zicai Zhu ; Kinji Asaka ; Kentaro Takagi ; Alvo Aabloo ; Tetsuya Horiuchi
    • Journal Title

      Electroactive Polymer Actuators and Devices (EAPAD)

      Volume: 9798 Pages: -

    • DOI

      10.1117/12.2218238

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The effect of ambient humidity on the electrical response of ion-migration-based polymer sensor with various cations2016

    • Author(s)
      Zicai Zhu, Tetsuya Horiuchi, Karl Kruusamae, Longfei Chang and Kinji Asaka
    • Journal Title

      Smart Materials and Structures

      Volume: 25 Pages: -

    • DOI

      10.1088/0964-1726/25/5/055024

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Influence of Ambient Humidity on the Voltage Response of Ionic Polymer Metal Composite Sensor2016

    • Author(s)
      Zicai Zhu, Tetsuya Horiuchi, Karl Kruusamae, Longfei Chang, and Kinji Asaka
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: 120 Pages: 3215-3225

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b12634

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of cation on electrical responses of ionic polymer-metal composite sensors at various ambient humidities2016

    • Author(s)
      Zicai Zhu, Tetsuya Horiuchi, Kentaro Takagi, Jun Takeda, Longfei Chang, and Kinji Asaka
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 120 Pages: -

    • DOI

      10.1063/1.4961732

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multi-physical model of cation and water transport in ionic polymer-metal composite sensors2016

    • Author(s)
      Zicai Zhu, Longfei Chang, Tetsuya Horiuchi, Kentaro Takagi, Alvo Aabloo, and Kinji Asaka
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 119 Pages: -

    • DOI

      10.1063/1.4944647

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] イオン導電性高分子を利用した次世代ロボットカテーテル2017

    • Author(s)
      堀内哲也、安積欣志
    • Organizer
      産総研 技術シーズ発表会
  • [Presentation] IPMCアクチュエータの医療応用2017

    • Author(s)
      堀内哲也
    • Organizer
      第二回関西バイオ医療研究会
  • [Presentation] 産総研におけるスポーツ材料の取り組み2016

    • Author(s)
      三木 恒久、原 雄介、岩本 伸一朗、堀内 哲也、田嶌 一樹、藤代 芳伸、花岡 隆昌、村山 宣光
    • Organizer
      日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター(神奈川)
    • Year and Date
      2016-12-21 – 2016-12-21
  • [Presentation] イオン導電性高分子における医療用アクチュエータ2016

    • Author(s)
      堀内哲也、安積欣志
    • Organizer
      日本MRS研究会「ソフトアクチュエータ産業化研究会」シンポジウム
    • Place of Presentation
      波止場会館(神奈川)
    • Year and Date
      2016-12-19 – 2016-12-19
  • [Presentation] イオン導電性高分子アクチュエータの医療応用2016

    • Author(s)
      堀内哲也、安積欣志
    • Organizer
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京)
    • Year and Date
      2016-11-14 – 2016-11-16
  • [Presentation] Accommodating Intraocular Lens with Ion Metal Polymer Composite Actuator2016

    • Author(s)
      堀内哲也
    • Organizer
      Topical Meeting on Soft Robotics
    • Place of Presentation
      理化学研究所(埼玉)
    • Year and Date
      2016-10-27 – 2016-10-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Accommodating IOL with IPMC actuator2016

    • Author(s)
      堀内 哲也, 三橋 俊文, 不二門 尚,安積 欣志
    • Organizer
      Asian-Australasian Conference on Composite Materials
    • Place of Presentation
      Bexco(釜山、韓国)
    • Year and Date
      2016-10-16 – 2016-10-19
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi