Synthesis of a self-oscillating microgel actuator by laser

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03209
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Hara Yusuke 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (90452135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中住 友香 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (80738021)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ゲル / アクチュエータ / レーザー / 合成技術 / マイクロ流路 / BZ反応 / 微細構造

Outline of Final Research Achievements

In this research, we aimed to synthesize the micro-sized gel actuator without using the template by using interfered laser lights in the micro space such as the microchannel. In order to drive the gel actuator autonomously in the small space, we used the gel actuator that drives converting chemical energy to mechanical energy directly. The composition ratio and concentration for monomers, cross-linking agents, initiators, and reaction accelerators were investigated to synthesize microscale gels by interfered laser lights. The driving state of the gel actuator was evaluated by changing the concentration of the BZ substrates in the constant temperature conditions.

Free Research Field

高分子ゲル

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、幅広い分野で微量分析に応用されているマイクロ流路等に利用可能な、ゲルアクチュエータに関する技術開発である。生体同様にソフトでウェットな性質を持つゲルアクチュエータは、微小化しても筋肉同様に性能を維持することが可能である。本研究では微小なゲルアクチュエータを、干渉したレーザー光で作製する手法を提案した。このような技術を発展させることにより、マイクロ流路等を用いた分析技術の発展に貢献できると考えている。