形状記憶ポリマーをMEMSアクチュエータへ応用するための構造と加工法

• 研究課題/領域番号: 22560253
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 今井 郷充 日本大学, 理工学部, 教授 (20369953)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2011年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: マイクロ / ナノメカトロニクス / 形状記憶ポリマー / アクチュエータ / MEMS / 2方向動作 / 薄膜 / ＭＥＭＳ / 駆動方法 / ダイアフラム / 梁 / ガラス転移点 / 熱サイクル / ガラス遷移点 / 熱駆動

研究概要

形状記憶ポリマーを用いたアクチュエータにおいて,二方向動作を与える方法を提案した.ガラス遷移点温度(Tg)の異なる2種類の形状記憶ポリマーを用い,一方に記憶させたい形状,他方にはこれと逆の形状を与え,加熱した際に低いTgで生じた記憶形状を高いTgで生ずる記憶形状でキャンセルさせるという方法である.試作により提案した動作原理を検証し,さらに加熱を速くかつ均一に行うため,マイクロヒーターを一体化することも提案した.

研究成果

• [雑誌論文] Operating methods for two-Way behavior shape memory polymer actuators without using external stress (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井郷充
  • 雑誌名: 電気学会共通英文論文誌 巻: Vol.9,No.1(掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Operating methods for two-way behavior shape memory polymer actuators without using external stress (2014)
  • 著者名/発表者名: 今井 郷充
  • 雑誌名: 電気学会共通英文論文誌（ページ未定） 巻: 9 (No.1) ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] An actuator of two-way behavior by using two kinds of shape memory polymers with different Tgs (2013)
  • 著者名/発表者名: 今井郷充,櫻井航生
  • 雑誌名: Precision Engineering (Elsevier) 巻: Vol.37 号: 3 ページ: 572-579
  • DOI: 10.1016/j.precisioneng.2013.01.002
  • 査読あり
• [学会発表] A MEMS actuator using two kinds of shape memory polymers to activate only by heating and cooling (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井 郷充
  • 学会等名: IWPMA (International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications)
  • 発表場所: 弘前文化センター
• [学会発表] ガラス転移点温度の異なる2種類の形状記憶ポリマーを用いて変形・回復を行うアクチュエータ (2012)
  • 著者名/発表者名: 今井 郷充
  • 学会等名: 精密工学会
  • 発表場所: 九州工業大学
• [学会発表] 薄膜形状記憶ポリマーを用いた梁型MEMSアクチュエータの動作特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今井郷充
  • 学会等名: 日本機械学会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 形状記憶ポリマーを用いたダイアフラム型アクチュエータの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今井郷充,櫻井航生,小島健三,田邉慶典
  • 学会等名: 電気学会全国大会
• [学会発表] ガラス転移点温度の異なる2種類の形状記憶ポリマーを用いて変形・回復を行うアクチュエータ
  • 著者名/発表者名: 今井郷充
  • 学会等名: 精密工学会2012秋季大会
• [学会発表] A MEMS actuator using two kinds of shape memory polymers to activate only by heating and cooling
  • 著者名/発表者名: 今井郷充
  • 学会等名: Proc. of IWPMA 2012 (International Workshop on Piezoelectric Materials and applications)
• [学会発表] 薄膜形状記憶ポリマーを用いた梁型MEMSアクチュエータの動作特性
  • 著者名/発表者名: 今井郷充
  • 学会等名: 日本機械学会2011年次大会
• [学会発表] 形状記憶ポリマーを用いたMEMSアクチュエータの構造と加工法
  • 著者名/発表者名: 今井郷充
  • 学会等名: 日本機械学会IIP2010情報・知能・精密機器部門講演論文集,B-2.