タイ分子制御による高出力繊維アクチュエーターの創製

• Project Area: Science of Soft Robot: interdisciplinary integration of mechatronics, material science, and bio-computing
• Project/Area Number: 21H00320
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 上原 宏樹 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (70292620)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000); Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2021: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
• Keywords: タイ分子 / 繊維 / アクチュエーター / ポリエチレン / 伸縮性能

Outline of Research at the Start

釣り糸などに用いられているポリマー繊維をねじってコイル状に加工したアクチュエーターは、その表面を金属コートすることでデバイス化され、通電すると加熱されて収縮し、通電を止めると自然冷却して再び伸長する。本研究代表者らは、このような伸縮過程における高分子の振る舞いを、インプロセス計測技術によって解析した。その結果、ラメラ結晶間の連結するタイ分子の伸縮がアクチュエーター性能を支配していることが明らかとなった。本研究では、このタイ分子をより多く含む樹脂材料で繊維状試料を調製し、これをアクチュエーター応用することを目指す。