| 研究課題/領域番号 |
18K13711
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
戸森 央貴 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30783881)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 人工筋肉 / 空気圧 / 熱可塑性エラストマ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では空気圧ゴム人工筋肉の長寿命化を目指し、アプローチとして人工筋肉の構造改善と修復機能の追加を提案した。はじめに人工筋肉を破損するまで駆動し、破損原因を調査した。この結果を基に人工筋肉の構造を改善し、繊維材料にアラミド繊維を適用したところ寿命が大きく改善した。続いてゴム部の破損に対応するため、熱可塑性エラストマに着目した。そして熱可塑性エラストマの試験片を用いた耐久試験により、定期的な熱処理が破断までの寿命を延ばすことが明らかになった。最終段階として熱可塑性エラストマを用いた人工筋肉の開発に着手し、型による熱成型を提案、試行した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人工筋肉は軽量、柔軟であり人に対して安全なアクチュエータとして注目されており、医療、介護分野をはじめとして人の近くでの運用が期待されている。そのようなアクチュエータは安全性が特に重要であることから、社会実装に向けて耐久性や寿命に関する調査は必須である。さらに熱可塑性エラストマを使用した人工筋肉は修復効果を狙っていたが、他にも熱により再度加工可能である利点が見つかった。これにより従来の使い捨てからリサイクル性の向上が期待できる。
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