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2013 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ・ナノシステムと自律駆動ゲルの融合によるケミカルロボティクスの構築

Research Project

Project/Area Number 23686043
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

前田 真吾  芝浦工業大学, 工学部, 助教 (40424808)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywordsゲルアクチュエータ
Research Abstract

申請者は化学振動反応と多孔質構造を有するハイドロゲルを組み合わせることで、100マイクロ程度の膨潤・収縮運動を誘起することに成功している。このゲルとMEMS技術の融合により化学チップを搭載したケミカルロボットの創成を研究目的としている。昨年度までに、ある程度チップ内の液体を振動させること、一方向への送液も可能としてきた。チップのさらなる継続発展のため、振動ゲルそのものの変位を大きくする必要がある。申請者はゲルに物理的な拘束条件を与えることで、変位を1桁大きくすることが可能であることを見いだした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

化学チップのプロトタイプ設計にあたり、ゲルの物理的な変位を拡張する方法を新たに見いだしており、今後の発展に大いに期待できるため。

Strategy for Future Research Activity

昨年度見いだしたゲルの変位を拡張する方法について熱力学的に検討し、そのメカニズムについて明らかにする。その中で、ゲルを制御する方法やパラメータについて、検討し化学チップを搭載したケミカルロボットのプロトタイプを試作する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Adhesion of Gels by silica particle2014

    • Author(s)
      H. Abe, Y. Hara, S. Maeda, S. Hashimoto
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: 118 Pages: 2518-2522

    • DOI

      dx.doi.org/10.1021/jp410367v

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peristaltic motion of tubular gel driven by acid-autocatalytic reaction2014

    • Author(s)
      T. Mikanohara, S. Maeda, Y. Hara, S. Hashimoto
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 28 Pages: 457-465

    • DOI

      DOI:10.1080/01691864.2013.876934

  • [Journal Article] Surface modification method for adhesion of gels2013

    • Author(s)
      H. Abe, Y. Hara, S. Maeda, S. Hashimoto
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Pages: 243-245

    • DOI

      10.1246/cl.130905

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Design and Motion Control of Self-propelled Droplets2014

    • Author(s)
      A. Suzuki, S. Maeda, Y. Hara, S. Hashimoto
    • Organizer
      IEEE MEMS 2014
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      20140126-20140130
  • [Presentation] A self-assembling method for polymer gel components2013

    • Author(s)
      S. Katayma, S. Maeda, Y. Hara, S. Hashimoto
    • Organizer
      IEEE Robio
    • Place of Presentation
      Shenzhen
    • Year and Date
      20131212-20131214
  • [Presentation] Active gel locomotion2013

    • Author(s)
      S. Maeda, T. Kato, K. Takahashi, S. Hashimoto
    • Organizer
      IEEE MHS 2013
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20131110-20131113
  • [Presentation] ナノファイバー構造を有する温度応答性高分子ファイバーゲルの設計2013

    • Author(s)
      加藤輝一,小暮輝,前田真吾
    • Organizer
      日本機械学会マイクロナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      20131105-20131107
  • [Presentation] Self-beating gel pump powered by chemical energy2013

    • Author(s)
      K. Takahashi, S. Nagasawa, S. Maeda
    • Organizer
      IEEE IROS 2013
    • Place of Presentation
      Tokyo Big Sight
    • Year and Date
      20131103-20131108
  • [Presentation] 静電相互作用による高分子ゲル部品の自動組立2013

    • Author(s)
      片山翔子,前田真吾,原雄介,橋本周司
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Year and Date
      20130904-20130906
  • [Presentation] 自律運動カプセルゲルロボットの運動解析2013

    • Author(s)
      鈴木彩,前田真吾,原雄介,橋本周司
    • Organizer
      ROBOMEC2013
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      20130522-20130525
  • [Presentation] 化学ロボットの設計

    • Author(s)
      前田真吾
    • Organizer
      第5回電気学会 実世界ハプティクス協同研究委員会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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