光刺激による新規非接触式直動アクチュエータの開発

• 研究課題/領域番号: 18K18833
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
• 研究機関: 熊本大学 (2019); 名古屋大学 (2018)
• 研究代表者: 小俣 誠二 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (60624814)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: ソフトメカニクス / ソフトアクチュエータ / フォトクロミックポリマー / 非接触駆動

研究成果の概要

光刺激による非接触式直動アクチュエータの開発の目的として、光を吸収する効率を高め、柔軟な繊維を束ねることにより、高速かつ一軸方向への変位を可能とする駆動システムを創生する。
フォトクロミックな分子構造を有するモノマーの選定を行い、フォトクロミック分子を含む高分子材料を合成するための環境を整え、材料調整が可能な状況になった。一方、顕微鏡上で動的に観察しながら計測が行えるように、実体顕微鏡上にＵＶ光を照射するために装置を作製し、光駆動アクチュエータの駆動現象をリアルタイムで観察するシステムとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光運動材料を用いた非接触アクチュエータは、バルク組織構造を呈している為、大きな変形を誘導する事が物理的に困難である。ゆえに、大きなストロークを得る為には、柔軟かつ均等に光刺激を受けて変形する必要がある。上記課題を解決する事した報告は無く、高柔軟性を有するナノ線維構造の加工およびアクチュエータとしてのシステム構築を行う必要がある。この開発により、世界初の光駆動直動アクチュエータを実現する。