磁性要素間相互作用を利用した微細柔軟駆動体

• 研究課題/領域番号: 23686042
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 津守 不二夫 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10343237)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 27,300千円 (直接経費: 21,000千円、間接経費: 6,300千円); 2013年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円); 2012年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2011年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: ソフトメカニクス / 微細加工 / MEMS / マイクロアクチュエータ / ＭＥＭＳ / 磁性粒子 / アクチュエータ / エラストマー / PDMS / 生体模倣

研究概要

本研究では磁場中での磁性要素の相互作用を効果的に利用したアクチュエータの開発を目的とする．相互作用を用いることにより従来の手法では達成できなかった以下の２つのメリットが得られる．すなわち「均一磁場中においても多様な変形パターン生成」「磁気アクチュエータが本来不得手とする微小構造の駆動が可能」である．これらの特徴を活かし，多様な変形が可能な微細アクチュエータを作製する．本研究では新たな作製プロセスの開発を行い，また，磁性粒子のエラストマー内部での相互作用に関する理解を深めるために有限要素磁場解析を行った．また，外部磁場を加える新たな方法を提案し，人工繊毛状の構造を駆動
した．

研究成果

• [雑誌論文] Development of improved solid oxide fuel cell electrolyte sheet by microimprinting for layered material (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujio TSUMORI, Yuki TANAKA, XU YANG, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53
  • NAID: 210000144126
• [雑誌論文] Development of Powder Generation Device Using Inverse Magnetostriction Effect of Elastomer Material Dispersed with Magnetic Powder (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujio TSUMORI, Suguru ECHIKAWA, Yujiro HIRABAYASHI, Tsuyoshi NAKATSUJI, Toshiko OSADA, Hideshi MIURA
  • 雑誌名: Japan Journal of Powder and Powder Metallurgy 巻: 61-4 ページ: 193-198
• [雑誌論文] 磁性粒子分散エラストマーを用いた逆磁歪発電デバイスの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 津守不二夫，越川卓，平林祐次郎，仲辻毅，長田稔子，三浦秀士
  • 雑誌名: 粉体および粉末冶金 巻: 61-4
  • NAID: 130004678658
• [雑誌論文] Improvement of solid oxide fuel cell by imprinted micropatterns on electrolyte (2013)
  • 著者名/発表者名: XU YANG, Fu j io TSUMORI, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Micro & Nano Letters 巻: 8, 10 ページ: 571-574
• [雑誌論文] SIMULATION OF DEFORMATION OF LAYERED SHEET DURING MICRO POWDER IMPRINTING PROCESS (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujio TSUMORI, XU YANG, HYUNGOO KANG, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 雑誌名: XII International Conference on Computational Plasticity ページ: 1267-1273
• [雑誌論文] Magneto-FEM Analysis for Micro Actuator using Array of Magnetic Elements (2013)
  • 著者名/発表者名: TSUMORI Fujio, HATAMA Kenji, KANG HYUNGOO, Osada Toshiko, Miura Hideshi
  • 雑誌名: Proc.IEEE-NEMS2013 ページ: 845-848
• [雑誌論文] Improvement of Solid Oxide Fuel Cell by Imprinted Patterns on Eelectrolyte (2013)
  • 著者名/発表者名: XU YANG, TSUMORI Fujio, HASHIMOTO Seiya, TAKAHASHI Masashi, KANG HYUNGOO, Osada Toshiko, Miura Hideshi
  • 雑誌名: IEEE-NEMS2013 ページ: 887-890
• [雑誌論文] Micro Imprinting Process for Surface Patterning of Ceramic Sheet (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Tsumori, S. Hashimoto, M. Takahashi, Y. Xu, H. Kang, T. Osada, H. Miura
  • 雑誌名: Proceedings of the 2012 Powder Metalluryg World Congress & Exhibition
• [雑誌論文] Magneto-FEM Analysis for Micro Actuator using Array of Magnetic Elements (2013)
  • 著者名/発表者名: TSUMORI Fujio, HATAMA Kenji, KANG HYUNGOO, Osada Toshiko, Miura Hideshi
  • 雑誌名: Proc. IEEE-NEMS2013 巻: 1 ページ: 845-848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magneto-FEM Analysis for Micro Actuator using Array of Magnetic Elements (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujio Tsumori, Kenji Hatama, Hyungoo Kang, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Proc. IEEE-NEMS 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Fabrication of Micrometer Patterned Ceramic Sheet with Micro Powder Imprinting (μ PI) Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Yang Xu, Fu j io Tsumori, Hyun Goo Kang, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Advanced Science Letters 巻: 12 ページ: 170-173
• [雑誌論文] Magnetic Micro Actuator Using Interactive Force between Magnetic Elements (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hatama, Fu j io Tsumori, Yang Xu, Hyungoo Kang, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51
  • NAID: 210000140833
• [雑誌論文] Magnetic Micro Actuator Using Interactive Force between Magnetic Elements (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Hatama, Fujio Tsumori, Yang Xu, Hyungoo Kang, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 6S ページ: 06FL14-06FL14
  • DOI: 10.1143/jjap.51.06fl14
  • NAID: 210000140833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Micro Actuator using Interactive Force between Magnetic Elements (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Hatama, et al
  • 雑誌名: Japan Journal of Applied Physics 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabricatino of Micro Patterned Ceramic Structure by Imprinting Process (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang Xu, Fu j io Tsumori, Hung-Goo Kang, Hideshi Miura
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy 巻: 58, 11 ページ: 673-678
• [学会発表] ヤモリを模擬したミクロ曲り梁配列構造の動力学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤峯彰, 口哲生, 沈立然, 津守不二夫, 澤江義則
  • 学会等名: 日本機会学会九州学生会第45回卒業研究発表講演会
  • 年月日: 2014-03-04
• [学会発表] 磁性粒子分散エラストマーにおける粒子問の磁気的相互作用を用いた発電デバイスの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 越川卓, 津守不二夫, 平林祐次郎, 仲辻毅, XUYANG, 長田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成25年度秋季大会
  • 年月日: 2013-11-29
• [学会発表] Actuation of magnetic particles on array of magnetic elements (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujio TSUMORI, Takuma Abe, Syuhei Seki, Koichi Nagasawa
  • 学会等名: 26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Development of improved SOFC electrolyte sheet by micro imprinting proess for layered material (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tanaka, Fujio TSUMORI, XU YANG, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 学会等名: 26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 年月日: 2013-11-07
• [学会発表] SIMULATION OF DEFORMATION OF LAYERED SHEET DURING MICRO POWDER IMPRINTING PROCESS (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujio TSUMORI, XU YANG, HYUNGOO KANG, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 学会等名: XII International Conference on Computational Plasticity
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 多段階積層インプリントプロセスによるセラミックス微細薄膜構造体の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 津守不二夫, XU YANG, 高橋昌史, 橋本聖矢, KANG HYUNGOO, 長田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会春季大会
  • 年月日: 2013-05-28
• [学会発表] 磁性小要素に誘起されるトルクを駆動源としたマイクロアクチュエータの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西條明憲, 津守不二夫, XUYANG,KANGHYUNGOO, 長田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会春季大会
  • 年月日: 2013-05-27
• [学会発表] Magneto-FEM analysis for Micro Actuator using Array of Magnetic Elements (2013)
  • 著者名/発表者名: TSUMORI Fujio, HATAMA Kenji, KANG HYUNGOO, Osada Toshiko, Miura Hideshi
  • 学会等名: IEEE-NEMS
  • 年月日: 2013-04-09
• [学会発表] Improvement of Solid Oxide Fuel Cell by Imprinted Patterns on Electrolyte (2013)
  • 著者名/発表者名: XU YANG, TSUM0RI Fujio, HASHIM0T0 Seiya, TAKAHASHI Masashi, KANG HYUNGOO, Osada Toshiko, Miura Hideshi
  • 学会等名: IEEE-NEMS2013
  • 年月日: 2013-04-08
• [学会発表] 微細インプリントプロセスを用いた波型形状を有する高性能SOFC電解質層の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 橋本聖矢, 津守不二夫, 徐楊, 高橋昌史, 姜賢求, 長田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 機械学会九州支部講演会
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] 多段階インプリントプロセスによるセラミックシート表面上への多階層微細パターニング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋昌史, 津守不二夫, 徐楊, 橋本聖矢, 姜賢求, 長田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部講演会
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] Magneto-FEM Analysis for Micro Actuator using Array of Magnetic Elements (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujio Tsumori, Kenji, Hatama, Hyungoo Kang, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 学会等名: IEEE-NEMS2013
  • 発表場所: SuZhou
• [学会発表] 粉末マイクロインプリント(μPI)法による高アスペクト円錐孔アレイ表面を有するセラミックシートの作製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 徐楊, 津守不二夫, 姜賢求, 長田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 第63回塑性加工連合講演会
  • 年月日: 2012-11-05
• [学会発表] Micro Imprinting Process for Surface Patterning of Ceramic Sheet (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Tsumori, S. Hashimoto, M. Takahashi, Y. Xu, H. Kang, T. Osada, H. Miura
  • 学会等名: Powder Metallurgy World Congress & Exhibition PM2012
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] Improved Process for Fabrication of Solid Oxide Fuel Cell Based on the Micro Powder Imprinting Technology (2012)
  • 著者名/発表者名: Yang Xu, Fu j io Tsumori, Hyungoo Kang, Toshiko Osada, Hideshi Miura
  • 学会等名: International Conference on Materials Processsing Tehcnology 2012
  • 年月日: 2012-06-28
• [学会発表] 有限要素磁場解析による磁性要素・エラストマー型微細アクチュエータの挙動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津守不二夫, 姜賢求, 田稔子, 三浦秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成24年度春季大会
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] 有限要素磁場解析による磁性要素・エラストマー型微細アクチュエータの挙動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津守不二夫，姜賢求，長田稔子，三浦秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成24年度春季大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Micro Thermal Imprinting on Powder-polymer Multilayer Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Xu, F. Tsumori, K. Hatama, H. Kang and H. Miura
  • 学会等名: 24th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Magnetic Micro Actuator using Interactive Force between Magnetic Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Hatama, F. Tsumori, Y. XU, H. Kang and H. Miura
  • 学会等名: 24th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Fabrication of Micro Patterned Ceramic Structure by Imprinting Process (the 2nd Report)-3D Structures on Multilayer Ceramic Sheet (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang Xu, Fujio Tsumori, Hyung-goo Kang, Hideshi Miura
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成23年度秋季大会
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Magnetic Micro Actuator using Interactive Force between Magnetic Elements (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hatama, et al
  • 学会等名: 24^<th> Int.Microprocesses and Nanotechnology
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] 磁性粒子分散エラストマーの磁場中粘弾性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 畑問健司, 姜賢求, 津守不二夫, 三浦秀士
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] Effects of Sintering Parameters on Morphology of the Single/Multi Layer Ceramic Sheet with Micro Pattern for Solid Oxide Fuel Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang Xu, Fujio Tsumori, Takuro Nishida, Hyun-Goo Kang, Hideshi Miura
  • 学会等名: International Conference on Sintering 2011
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] ヤモリを模擬したミクロ曲り梁配列構造の動力学
  • 著者名/発表者名: 赤峯彰, 山口 哲生, 沈立然, 津守 不二夫, 澤江 義則
  • 学会等名: 日本機会学会九州学生会第45回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 磁性粒子分散エラストマーにおける粒子間の磁気的相互作用を用いた発電デバイスの開発
  • 著者名/発表者名: 越川卓, 津守 不二夫, 平林祐次郎, 仲辻毅, XU YANG, 長田 稔子, 三浦 秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成25年度秋季大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Actuation of magnetic particles on array of magnetic elements
  • 著者名/発表者名: Fujio TSUMORI, Takuma Abe, Syuhei Seki, Koichi Nagasawa
  • 学会等名: 26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] 磁性小要素に誘起されるトルクを駆動源としたマイクロアクチュエータの開発
  • 著者名/発表者名: 西條 明憲, 津守 不二夫, XU YANG, KANG HYUNGOO, 長田 稔子, 三浦 秀士
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成25年度春季大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Magneto-FEM analysis for Micro Actuator using Array of Magnetic Elements
  • 著者名/発表者名: TSUMORI Fujio, HATAMA Kenji, KANG HYUNGOO, Osada Toshiko, Miura Hideshi
  • 学会等名: IEEE-NEMS2013
  • 発表場所: Suzhou, China