Mechanism analysis and molecular design of actuators using computational techniquesMechanism analysis and molecular design of actuators using computational techniques

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19016022
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: KIYOHARA Kenji National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (30344188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SUGINO Takushi 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 主任研究員 (50357266) ; ASAKA Kinji 独立行政法人産業技術総合研究所, セルエンジニアリング研究部門, 研究グループ長 (10184136)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: 高分子アクチュエータ / 分子シミュレーション / 高分子構造・物性 / ナノ材料 / 電気化学

Research Abstract

次世代のアクチュエータとして期待されている高分子アクチュエータの開発のために、その駆動機構の分子レベルでの解明と材料設計のための方法論を、弾性体論的解析と分子シミュレーションの二つの計算科学的手法を用いて確立した。さらに、この方法論をカーボンナノチューブ・ゲルを用いた三層構造型の高分子アクチュエータに適用し、その駆動機構を解析して、高分子アクチュエータを分子レベルで設計するための指針を得た。

Research Products

• [Journal Article] Expansion and contraction of polymer electrodes under applied voltage (2009)
  • Author(s): 清原健司、杉野卓司、竹内一郎、向健、安積欣志
  • Journal Title: Journal of Applied Physics Vol. 105 Pages: 63506-63613
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Monte Carlo simulation of electroactive polymer actuators (2008)
  • Author(s): 清原健司、杉野卓司、安積欣志
  • Journal Title: Advances in Science and Technology Vol. 601 Pages: 101-102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Monte Carlo simulation of porous electrodes in the constant voltage ensemble (2007)
  • Author(s): 清原健司、安積欣志
  • Journal Title: Journal of Physical Chemistry C Vol.111 Pages: 15903-15909
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高分子アクチュエータの分子論的メカニズム (2008)
  • Author(s): 清原 健司, 杉野 卓司, 竹内 一郎, 向 健, 安積 欣志
  • Organizer: 文部科学省科学研究費補助金 特定領域研究438 「ブレイクスルーを生み出す次世代アクチュエータ研究」第5回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学 (東京)
  • Year and Date: 2008-12-08
• [Presentation] 高分子アクチュエータの分子論的メカニズム (2008)
  • Author(s): 清原 健司, 杉野 卓司, 竹内 一郎, 向 健, 安積 欣志
  • Organizer: 第9回計測自動制御学会(システムインテグレーション部門)
  • Place of Presentation: 長良川国際会議場 (岐阜)
  • Year and Date: 2008-12-05
• [Presentation] モンテカルロ法による高分子電極の膨潤・収縮の研究 (2008)
  • Author(s): 清原 健司, 杉野 卓司, 安積 欣志
  • Organizer: 田中豊一記念シンポジウム
  • Place of Presentation: アルカディア市ヶ谷 (東京)
  • Year and Date: 2008-09-11
• [Presentation] Monte Carlo simulation of Electroactive Polymer Actuators (2008)
  • Author(s): 清原 健司, 杉野 卓司, 安積 欣志
  • Organizer: CIMTEC, 3rd International Conference : "Smart Materials, Structures and Systems"
  • Place of Presentation: Acireale (イタリア)
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] Molecular Design of Electroactive Polymer Actuators (2008)
  • Author(s): 清原 健司, 杉野 卓司, 安積 欣志
  • Organizer: 2nd International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs
  • Place of Presentation: APA Hotel&Resort Tokyo、幕張 (千葉)
  • Year and Date: 2008-04-17
• [Presentation] Molecular Design of Electroactive Polymer Actuators (2007)
  • Author(s): 清原健司、安積欣志
  • Organizer: 文科省科学研究費補助金 特定領域研究438 第4回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
  • Year and Date: 2007-11-20
• [Presentation] Monte Carlo simulation of porous electrodes (2007)
  • Author(s): 清原健司、安積欣志
  • Organizer: The 2007 AIChE Annual meeting
  • Place of Presentation: Saltlake City (アメリカ合衆国)
  • Year and Date: 2007-11-06
• [Presentation] 人工筋肉(高分子アクチュエータ)の分子設計を目指して (2007)
  • Author(s): 清原健司
  • Organizer: 蛋白質研究所セミナー
  • Place of Presentation: 大阪大学蛋白質研究所
  • Year and Date: 2007-06-09
• [Remarks] 「テクノフロンティア2008:モーション・エンジニアリング展」, 会期:平成20年4月16日〜18日, 会場:幕張メッセ (千葉)
• [Patent(Industrial Property Rights)] 三層型アクチュエータにおいて各層の伸縮を測定する方法 (2008)
  • Inventor(s): 清原健司、杉野卓司、安積欣志
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 特願 2008-025837
  • Filing Date: 2008-02-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] 配向液晶化合物を有するカーボンナノチューブ電極を用いたアクチュエータ素子 (2008)
  • Inventor(s): 杉野卓司、清原健司、安積欣志
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 特願2008-146386
  • Filing Date: 2008-06-04