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圧電高分子マルチプリンタの開発と動く三次元構造物の造形

研究課題

研究課題/領域番号 16H04230
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関山形大学

研究代表者

村澤 剛  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (90348467)

研究分担者 西岡 昭博  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (50343075)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード圧電高分子材料 / プリンター
研究成果の概要

前人未到の三次元任意形状に造形可能な高分子センサ・アクチュエータデバイスの創成を新提案技術により達成することを目的とし、まず、(1)液滴乾燥のみでセンサ・アクチュエータとして使用可能な圧電高分子材料の創成技術とナノ金属粒子含有ミストを利用した常温電極薄膜創成技術を確立した。次に、(2)任意形状の圧電高分子フィルムと電極薄膜を積層造形可能な三次元構造化マルチプリンタを開発し、三次元構造圧電高分子デバイスを造形可能にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)圧電高分子溶液の滴下・乾燥のみでセンサ・アクチュエータ化する技術は未だ世界に例を見ない、先端的かつ独創的な研究である。
(2)微量のPVDF液滴を基盤上に滴下し、積層化もしくは点描画することで任意構造の圧電高分子素子を作成することができる。
(3)今日まで印刷可能なセンサ・アクチュエータはない。本成果により、夢の印刷可能なセンサ・アクチュエータの開発に一歩近づくことができる。さらに、ナノ・マイクロオーダーの印刷技術と融合することで、これまでにないセンサ・アクチュエータ素子が開発され、社会に数々のディープインパクトを与え続けることになる。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Poly(vinylidene fluoride) film printing system using solution droplet casting2019

    • 著者名/発表者名
      Yamada Noriyasu、Shiratori Atsuki、Murasawa G
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: - 号: 4 ページ: 044003-044003

    • DOI

      10.1088/1361-665x/ab0842

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drying of a nanoparticle solution droplet and development of film fabrication method using ultra-sonic mist2017

    • 著者名/発表者名
      Shin OKUBO, Go MURASAWA
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 4 号: 5 ページ: 17-00001-17-00001

    • DOI

      10.1299/mej.17-00001

    • NAID

      130006943387

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simultaneous Measurement of Continuum Strain Field and Intermittent Martensite Band Nucleation in Single Crystal Ni-Mn-Ga Foils2017

    • 著者名/発表者名
      Go Murasawa, Viktor Pinneker and Manfred Kohl
    • 雑誌名

      Advanced Structured Materials

      巻: 73 ページ: 161-171

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3Dプリンタで造形したゲルとプラスチックの機械的特性の積層方向依存性2017

    • 著者名/発表者名
      太田 崇文、岡田 耕治、齊藤 梓、吉田 一也、村澤 剛、川上 勝、古川 英光
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 850 ページ: 16-00567-16-00567

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00567

    • NAID

      130006943395

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Film Fabrication Using Poly(Vinylidene Fluoride) Solution Droplet2017

    • 著者名/発表者名
      YAMADA N, Murasawa G
    • 雑誌名

      Journal of Materials Engineering and Performance

      巻: 18 号: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1007/s11665-017-2645-3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drying of a nanoparticle solution droplet and development of film fabrication method using ultra-sonic mist2017

    • 著者名/発表者名
      OKUBO S and Murasawa G
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 印刷中

    • NAID

      130006943387

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of poly(vinylidene fluoride) film and application to printing technology2016

    • 著者名/発表者名
      SHIRATORI A, YAMADA N, Nishioka A, Murasawa G
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 3 号: 1 ページ: 14-00405-14-00405

    • DOI

      10.1299/mej.14-00405

    • NAID

      130005126157

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Poly(vinylidene fluoride) film fabrication and its printing system2018

    • 著者名/発表者名
      MURASAWA Go, SHIRATORI Atsuki, YAMADA Noriyasu
    • 学会等名
      IUTAM (International Union of Theoretical and Applied Mechanics) Symposium on Mechanics of Electro/Magneto-Active Materials and Structures
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Smart material for printing: piezo-electric polymer film2018

    • 著者名/発表者名
      YAMADA Noriyasu, SHIRATORI Atsuki, MURASAWA Go
    • 学会等名
      2018 SPIE Smart Structures + Nondestructive Evaluation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液滴乾燥による高分子フィルムの作成とそれを応用した圧電高分子プリンタの開発2017

    • 著者名/発表者名
      山田典靖、白鳥篤樹、村澤 剛
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal Thin Film Fabrication using Ultra-Sonic Mist for Printing Technology2016

    • 著者名/発表者名
      OKUBO Shin, MURASAWA Go
    • 学会等名
      Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 2016
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Nanofiller on Shape and Crystalline Structure of Printed Poly (vinylidene fluoride) Composite Film2016

    • 著者名/発表者名
      Atsuki Shiratori and Go Murasawa
    • 学会等名
      5th Asian Conference on Mixing, 2016
    • 発表場所
      滝の湯ホテル(山形県天童市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 楽しく学ぶ 材料力学2017

    • 著者名/発表者名
      成田史生、森本卓也、村澤剛
    • 総ページ数
      141
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 村澤研究室HP

    • URL

      http://smart-lab.yz.yamagata-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 村澤研究室HP

    • URL

      http://smart-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/Site/555.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 村澤研究室H.P.

    • URL

      http://smart-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/Site/555.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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