• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

光熱希土類ナノ材料を用いた多波長選択応答ソフトマイクロアクチュエータの創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K03910
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
研究機関熊本大学

研究代表者

渡邉 智  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80579839)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードソフトロボット / 近赤外光 / 波長選択性 / 希土類ナノ材料 / 光熱変換 / 感温ポリマーゲル / 波長選択 / 近赤外 / 希土類 / マランゴニ効果 / 接着 / マイクロソフトアクチュエーター / マスク露光 / 波長選択応答アクチュエータ / 感温性ポリマーゲル / 希土類ナノ粒子 / 光熱変換材料 / ソフトアクチュエータ / 光熱変換希土類ナノ材料 / 温度応答性ハイドロゲル / リソグラフィー
研究成果の概要

リモートコントロール可能なマイクロロボットやマイクロマシンなどの実現するために、希土類光熱変換材料を感温ポリマーゲルに組み込んだ多波長選択応答ソフトアクチュエータを開発した。808 nmに吸収を持つネオジム、980 nmに吸収を持つイッテルビウムを用いた。感温ポリマーゲルに希土類を導入するために、希土類ナノ粒子をフィラーとして混合する方法と感温ポリマーゲルに希土類錯体として配位させる方法を試みた。感温ポリマーゲルは自作のガラスセル中でマスク露光することで成型した。幅0.1 mm、長さ数mmのゲルロッドを形成させ、照射する近赤外光の波長に応じて異なる動きを引き出すことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果によって、ソフトロボットを「マイクロスケール」で「リモートコントロール」可能にした。生体深部まで透過可能な近赤外光を用いるために、将来的には生体内でソフトマイクロロボットを動かせる可能性がある。現在研究されているバイオイメージング(視る技術)やドラッグデリバリーシステム(送る技術)を組み合わせることで、医療・生命科学分野の局所治療技術が大きく発達すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] East Michigan University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stand-Alone Semi-Solid-State Electrochemical Systems Based on Bicontinuous Microemulsion Gel Films2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Hinako、Goto Kyosei、Sakata Kouhei、Watanabe Satoshi、Kamata Tomoyuki、Kato Dai、Niwa Osamu、Kuraya Eisuke、Nishimi Taisei、Takemoto Mitsunobu、Kunitake Masashi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 92 号: 20 ページ: 14031-14037

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c02948

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-infrared Two-wavelength-selective Response of Thermosensitive Gels Modified with Rare-earth Ions2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Satoshi、Kojio Kenji、Kunitake Masashi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 9 ページ: 1111-1113

    • DOI

      10.1246/cl.200391

    • NAID

      130007897062

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Crystallization of an Organic Semiconductor in Hydrogel Capillaries for Transferring onto Substrates2019

    • 著者名/発表者名
      1.Satoshi Watanabe, Ryota Urata, Tetsuya Sato, Shintaro Ida, Masashi Kunitake
    • 雑誌名

      Cryst. Growth Des.

      巻: 19 号: 6 ページ: 3410-3416

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.9b00297

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternate Soaking Technique for Micropatterning Alginate Hydrogels on Wettability-patterned Substrates2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe,* Taiga Tominaga, Mutsuyoshi Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 68 号: 1 ページ: 53-60

    • DOI

      10.5650/jos.ess18166

    • NAID

      130007541866

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-wavelength infrared responsive hydrogel actuators containing rare-earth photothermal conversion particles2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Hiroshi Era, Masashi Kunitake
    • 雑誌名

      Sci. Reports

      巻: 8 ページ: 13528-13528

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Superhydrophobic surfaces on phase-separated nanostructures of polystyrene/polymethyl methacrylate films fabricated by the double-spray technique2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Watanabe, Motoharu Fujisaki, Kazuki Murai, Mutsuyoshi Matsumoto
    • 雑誌名

      J. Oleo Sci.

      巻: 67 ページ: 1101-1105

    • NAID

      130007479586

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] エラスティック単結晶を形成するための濃度-温度相図の作成2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉智、小野恵瑚,林正太郎,國武雅司
    • 学会等名
      第68回応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Near-infrared two wavelength control of Marangoni propulsion of soft boat based on photothermal conversion of rare-earth nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      K. Arikawa, S. Watanabe, S. Fujii, M. Kunitake
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体中でのエラスティック有機半導体の一次元単結晶化法の創出2020

    • 著者名/発表者名
      小野恵瑚,渡邉智,林正太郎,國武雅司
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] New photonic, electronic, and mechanic devices fabricated by soft lithography2019

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe
    • 学会等名
      Okinawa Colloid 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲルキャピラリー結晶成長法による低分子有機半導体の単結晶の作製および配向制御2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉智,浦田遼太,佐藤徹哉,伊田進太郎,國武雅司
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光熱変換ゲルアクチュエータの近赤外光照射内の波長選択応答2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉智,有川和希,國武雅司
    • 学会等名
      第68回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2波長応答型の希土類光熱変換型ソフトロボットの創出2019

    • 著者名/発表者名
      有川和希,渡邉智,國武雅司
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品中の抗酸化能のBME-EC法によるその場分析技術2019

    • 著者名/発表者名
      安永祐輔,國武雅司,渡邉智,橋本妃菜胡,加藤大,蔵屋英介
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2波長応答型の希土類光熱変換型ゲルロボットの創出2019

    • 著者名/発表者名
      有川和希,渡邉智,國武雅司
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シフベースカップリングに基づく二次元架橋薄膜の作製2019

    • 著者名/発表者名
      三嶋晴香,上村優真,渡邉智,國武雅司
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類光熱変換材料を用いた近赤外2波長選択応答ソフトアクチュエータの創出2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉智,江良洋,小椎尾健次,國武雅司
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single crystallization in micro gel capillaries for organic semiconductors2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe
    • 学会等名
      International Conference of Layers, Films and Membranes for Green, Environmental and Biomedical Sciences (LFM 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018)2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, R. Urata, M. Kunitake
    • 学会等名
      Single crystallization in gel capillaries for thienoacene-based organic semiconductors
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2018)2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, R. Urata, M. Kunitake
    • 学会等名
      Single crystallization of thienoacene-based semiconductors in gel capillaries
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第67回高分子討論会2018

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, T. Date, M. Kunitake
    • 学会等名
      Liquid phase crystallization and morphology study of organolead halide perovskites
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 第一章 第3節 ポリマーアレイ導波路格子を用いたフレキシブル透明ディスプレイの開発(次世代ディスプレイの最新技術と構成部材の開発事例)2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉智,曽我公平
    • 総ページ数
      559
    • 出版者
      材料技術協会
    • ISBN
      9784861047794
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 次世代ディスプレイの最新技術と構成部材の開発事例2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉智,曽我公平
    • 総ページ数
      559
    • 出版者
      材料技術協会
    • ISBN
      9784861047794
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi