2018 Fiscal Year Annual Research Report
Challenge of Self-Propelled Swimming Micro-robot Having Biofuel Cell
| Project/Area Number |
17K18853
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
新井 史人 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90221051)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
|
| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / マイクロマシン / 燃料電池 / 機械力学・制御 / バイオ関連機器 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では， 生体内で供給可能なグルコースと酸素を燃料とするバイオ燃料電池と，その起電力により電場で発生する電気浸透流により自己推進する自己電気浸透推進機構とからなる新規マイクロ泳動ロボットを提案し，プロトタイプを用いた実験により，その推進速度を実証・評価し，生体医用マイクロロボットシステムの要素技術として完成させる事に挑戦した．当初計画の課題項目は下記である．
「(1)マイクロスケールプロトタイプの製作：光リソグラフィ等の微細加工技術を用いて，紫外線硬化レジストを構造体の材料とし，サイズが数100 μm 以下のプロトタイプの製作方法を確立する．(2)泳動推進原理の実証及び推進速度評価：マイクロスケールプロトタイプを用いて，理論値から推測される数10 μm～数100 μm/s の自己推進速度を光学顕微鏡観察により検証・評価する．(3)模擬生態環境下での推進速度評価 (4)研究総括・まとめ」
前年度は主に上記項目(1)，(2)を実施した．フォトリソグラフィを用いて紫外線硬化レジスト・銀ナノ粒子・酵素からなる100μmプロトタイプの製作プロセスを確立した．製作した100μmプロトタイプ，光学顕微鏡及び画像解析を用いた推進速度評価システムを構築し，評価方法を確立した．実際に評価を行い，理論値に近しい推進速度を確認した．
本年度は主に上記項目(2)以降を実施した．理論的に高速化が期待できる，更に小型化した10μmプロトタイプについて3次元レーザリソグラフィによる製作を行い，その製作プロセスがほぼ確立した．また，高速推進速度に適した評価システムとして，プロトタイプに磁性粒子を含ませ，その推進方向を外部磁場により制御しながら観察する構想を検討し，設計を進めた．
本年度の成果公開については，査読付き国際学会発表1件，査読無し国内学会発表1件を実施した．査読付き外国語論文誌に1件掲載された．
|
Research Products
(5 results)
