| 研究課題/領域番号 |
20K04238
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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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)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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 | ソフトメカニクス / ソフトアクチュエータ / ソフトロボティクス / フォトクロミックポリマー / 非接触駆動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、光運動材料を有する液晶高分子に対する光刺激による非接触式直動アクチュエータの開発を目的としている。近年注目が集まっているソフトロボット分野において、他に類を見ない光の波長選択的に伸縮することを特徴とし、光以外のエネルギーを必要としない。この為、煩雑な配線・配管が不要になり、隔離環境中においても設置自由度が高い。従来の研究において、このような光運動材料を有する液晶高分子材料は可動が遅いことが問題視されている。ナノ繊維化により、照射された光が繊維全体を光刺激する事が可能になり、繊維全体が収縮する為、高速な直動運動を可能にする。
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| 研究成果の概要 |
近年注目を集めているソフトロボティクスにおいて、本研究の目的は光刺激による非接触式直動アクチュエータの開発とした。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開発する。これを行う為に、光駆動分子を数珠つなぎにする事により、直動運動を行う事が可能になる為、ナノ繊維化を行う事とした。
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。紫外線光を照射し、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事に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでのフォトクロミックポリマーの開発により、光の波長のみに依存する駆動様式の可能性が示唆され始めている。これは、駆動エネルギーを非接触的に実現するものである。本研究では、この駆動様式の機械工学への応用を試みる全く新しい試みの一環である。その為、機械・ロボット分野の新しい学術領域を創生する事が出来るものと考えている。
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