2006 Fiscal Year Annual Research Report
パノスコピック形態制御高性能希土類磁石を用いた磁気マイクロマシンの設計と試作
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16080213
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山崎 二郎 九州工業大学, 工学研究科, 教授 (40108668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本田 崇 九州工業大学, 工学研究科, 助教授 (70295004)
竹澤 昌晃 九州工業大学, 工学研究科, 助手 (20312671)
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| Keywords | 磁気マイクロマシン / 電磁マイクロポンプ / 摩擦駆動 / 魚型マイクロロボット / 泳動マイクロロボット / 磁性体微細加工 |
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| Research Abstract |
永久磁石を内蔵したマイクロマシンを外部磁界によって駆動することで、閉じた空間内のマシンを外部からワイヤレスで駆動できる。この磁気駆動のユニークな特徴に着目し、これまで経皮的駆動可能な体内埋め込み用マイクロポンプの開発を進め、当初の目標値をほぼ満足することに成功した。一方、マイクロ化により流路が狭くなり、液体の粘度の影響が高くなることを考慮すると、より吐出圧力を高くする必要がある。そこで、新たに高圧力型のマイクロポンプの開発に着手した。また、医用応用以外にも、生物模倣や摩擦駆動といった新しい概念と磁気駆動を組み合わせることで、新規な機能を創成したインテリジェント磁気マイクロマシンの開発も進めている。今年度は以下の事柄を実現した。(1)マイクロスクリューポンプ:高さ方向に着磁された直径5mmの円柱状のNdFeB磁石にPET製の駆動脚とばね脚を付与し交番磁界下で回転する機構を考案した。磁石にはM3のネジが取り付けてある。液体中でネジを駆動させることでポンプとしての吐出圧力を生じる。期待値より高いポンプ圧力が得られた。ポンプ圧力はネジの回転によるものではなく、ネジの軸方向の振動によるものであり新規なマイクロポンプ機構として期待される。(2)摩擦駆動型扁平電磁マイクロモータ:表面改質磁石を利用して、厚さ2mmの扁平モータを実現した。得られた最大始動トルク24μNmは扁平形状のアキシャルギャップ型DCモータに比べ3〜4倍の大きさである。低回転・高トルク特性を有することを明らかにした。(3)魚型マイクロロボット:外部磁界で駆動する魚型マイクロロボットを開発した。泳動や駆動方法に関してアミューズメントシステムを考案し、科学コンテストや各種イベントでその効果を実証した
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