| 研究課題/領域番号 |
21K18703
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
早川 健 中央大学, 理工学部, 准教授 (70759266)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | マイクロロボット / ハイドロゲル / 微細操作 / バイオミメティクス / PNIPAAm / 分子認識 / ゲルロボット / 温度応答性ゲル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，複数のユニットが合体して駆動することで様々な機能を実現する，合体・分解型マイクロゲルロボットの創製を目的とする．
近年，マイクロスケールのソフトロボットが多数提案されているが，これらのロボットは移動などの単純な機能しか有していなかった．従って，いかに機能化を行うか，という点がソフトマイクロロボットの重大な課題であった．
そこで本研究では，マイクロゲルをソフトアクチュエータとして搭載したロボットに，分子認識機能を利用した合体・分解機能を付与し，単純な構造のロボットを合体することで多機能を創発する「合体・分解型多機能マイクロゲルロボット」の実現を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，マイクロゲルをソフトアクチュエータとして搭載したロボットに，分子認識機能を利用した合体・分解機能を付与し，単純な構造のロボットを合体させることで多機能を創発する「合体・分解型多機能マイクロゲルロボット」の提案を行った．
分子認識機能を利用するための分子ペアとして，シクロデキストリンとアゾベンゼンを利用し，それをPNIPAAmに混合した状態で架橋することにより，温度変化により膨張・収縮が可能で，紫外線と可視光を照射することにより合体・分解が切り換えらえるロボットの作製に成功した．また，作製したロボットを用いて合体・分解を行い，ロボットを蠕動運動で移動させることに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，マイクロスケールの合体・分解型ロボットを提案している．マイクロスケールのロボットの大きな課題として，その機能化をどう行うか，というものがある．本提案は，その課題解決を行うためのアプローチであり，さらに複数の機能を切り替え可能な可能性を示しており，マイクロロボットの実用化に向けた大きな役割を担うものであると考えられる．
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