ドライプロセスを用いた高分子アクチュエータ融合デバイスの研究

• 研究課題/領域番号: 24760209
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 和歌山大学
• 研究代表者: 菊地 邦友 和歌山大学, システム工学部, 助教 (20588058)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 高分子アクチュエータ / 微細加工 / プラズマ処理 / 反応性イオンエッチング / 選択的無電解めっき / イオン導電性高分子 / 無電解めっき / センサ特性

研究概要

本研究では，シリコンや金属材料を用いた従来型MEMSデバイスの代表的な作製プロセスであるドライプロセスを用いたイオン導電性高分子アクチュエータ（イオン導電性高分子金属接合体 <Ionic Polymer-Metal Composite: IPMC>）を活用した異分野融合型デバイスの作製に必要な要素技術について基礎的検討を行った．検討した要素技術は，プラズマ加工技術を活用したイオン導電性高分子の微細加工技術，電極作製技術である．また，これらの検討した要素技術の有用性を確認するため，これまで報告がない幅0.1mm，長さ10mmの微細なIPMCを試作し，その特性評価を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Micro fabrication of ionic polymer actuators by selective plasma irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kunitomo Kikuchi, Tomohisa Taniguchi, Hirofumi Miki, Shigeki Tsuchitani, Kinji Asaka
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 巻: Vol. 9, No. 5, 2014年9月号予定
  • 査読あり
• [学会発表] イオン液体を用いたイオン導電性高分子アクチュエータの動作特性に対するアニオンの影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森岡大地, 菊地邦友, 土谷茂樹, 幹浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部関西学生会平成25年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪府堺市大阪府立大学中百舌鳥キャンパス, (5P12)
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] イオン導電性変位センサの動作特性に対する速度および変位量の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤本勇輝, 土谷茂樹, 菊地邦友, 幹浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部関西学生会平成25年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪府堺市大阪府立大学中百舌鳥キャンパス, (5P13)
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] イオン液体を含有したフレミオンベースのIPMCの電気機械特性に与える電極めっき回数の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金壯憲,菊地邦友,幹浩文,土谷茂樹
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2013)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市神戸国際会議場, (3I3-4)
  • 年月日: 2013-12-20
• [学会発表] 微細パターンを有するイオン導電性高分子アクチュエータの作製精度向上と特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口智久,菊地邦友,幹浩文,土谷茂樹
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2013)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市神戸国際会議場, (3I3-5)
  • 年月日: 2013-12-20
• [学会発表] Evaluation of driving character- istics of miniaturized ionic polymer actuator fabricated by a selective plasma treatment method (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunitomo Kikuchi, Tomohisa Taniguchi, Hirofumi Miki, Shigeki Tsuchitani
  • 学会等名: EuroEAP 2013 : Third international conference on Electromechanically Active Polymer (EAP) transducers & artificial muscles
  • 発表場所: スイスデューベンドルフ(チューリッヒ), (1.3.15)
  • 年月日: 2013-06-25
• [学会発表] イオン導電性高分子金属接合体のセンサ特性における寸法・湿度の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中雄一郎, 土谷茂樹, 菊地邦友, 幹浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部関西学生会平成24年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪府大阪市大阪工業大学大宮キャンパス, (6A22)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] 有限要素解析によるイオン導電性高分子アクチュエータの形状効果の検討と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 廣田滉平, 菊地邦友, 土谷茂樹, 幹浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部関西学生会平成24年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪府大阪市大阪工業大学大宮キャンパス, (14P11)
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] Evaluation of driving characteristics of miniaturized ionic polymer actuator fabricated by a selective plasma treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunitomo Kikuchi, Tomohisa Taniguchi, Hirofumi Miki, Shigeki Tsuchitani
  • 学会等名: EuroEAP 2013: Third international conference on Electromechanically Active Polymer (EAP) transducers & artificial muscles
  • 発表場所: EMPA Academy, Duebendorf (Zurich), Swizerland
• [学会発表] イオン液体を含有したフレミオンベースのＩＰＭＣの電気機械特性に与える電極めっき回数の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金 壯憲, 菊地 邦友, 幹 浩文, 土谷 茂樹
  • 学会等名: 第14回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 (SI2013)
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (兵庫県)
• [学会発表] 微細パターンを有するイオン導電性高分子アクチュエータの作製精度向上と特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口 智久, 菊地 邦友, 幹 浩文, 土谷 茂樹
  • 学会等名: 第14回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 (SI2013)
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (兵庫県)
• [学会発表] 微細構造を有するパターン化IPMCの作製手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口智久, 菊地邦友, 幹浩文, 土谷茂樹
  • 学会等名: 第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2012)
  • 発表場所: 福岡県福岡市福岡国際会議場, (1N3-3)
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] イオン導電性高分子アクチュエータにおけるデンドライト状電極のカチオン濃度分布への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣田滉平, 菊地邦友, 谷口智久, 金壯憲, 幹浩文, 土谷茂樹
  • 学会等名: 第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2012)
  • 発表場所: 福岡県福岡市福岡国際会議場, (1N3-3)
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] Improvement of a formation method of patterned electrodes for IPMC by Selective plasma treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunitomo Kikuchi, Tomohisa Taniguchi, Hirofumi Han, Shigeki Tsuchitani
  • 学会等名: EuroEAP 2012 : Second International conference on Electromechanically Active Polymer (EAP) transducers & artificial muscles
  • 発表場所: ドイツポツダム(ベルリン), (1.3.6)
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] 微細構造を有するパターン化IPMCの作製手法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口 智久、菊地 邦友、幹 浩文、土谷 茂樹
  • 学会等名: 第13回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 (SI2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場 (福岡県)
• [学会発表] イオン導電性高分子アクチュエータにおけるデンドライト状電極のカチオン濃度分布への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 廣田 滉平、菊地 邦友、谷口 智久、金 壯憲、幹 浩文、土谷 茂樹
  • 学会等名: 第13回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 (SI2012)
  • 発表場所: 福岡国際会議場 (福岡県)
• [学会発表] イオン導電性変位センサの動作特性に対する速度および変位量の影響
  • 著者名/発表者名: 藤本 勇輝, 土谷 茂樹, 菊地 邦友, 幹 浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部関西学生会 平成25年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス (大阪府)
• [学会発表] イオン液体を用いたイオン導電性高分子アクチュエータの動作特性に対するアニオンの影響
  • 著者名/発表者名: 森岡 大地, 菊地 邦友, 土谷 茂樹, 幹 浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部関西学生会 平成25年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪府立大学 中百舌鳥キャンパス (大阪府)
• [学会発表] 有限要素解析によるイオン導電性高分子アクチュエータの形状効果の検討と評価
  • 著者名/発表者名: 廣田 滉平、菊地 邦友、土谷 茂樹、幹 浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部 関西学生会 平成24年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学 大宮キャンパス (大阪府)
• [学会発表] イオン導電性高分子金属接合体のセンサ特性における寸法・湿度の影響
  • 著者名/発表者名: 田中 雄一郎、土谷 茂樹、菊地 邦友、幹 浩文
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部 関西学生会 平成24年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪工業大学 大宮キャンパス (大阪府)
• [備考]
  • URL: http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/
• [備考] 研究者総覧: 菊地 邦友
  • URL: http://wakarid.center.wakayama-u.ac.jp/ProfileRefRes_2102.html
• [備考] 和歌山大学 システム工学部 光メカトロニクス学科 マイクロ工学研究室
  • URL: http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/Lab/
• [備考] 個人ホームページ
  • URL: http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/
• [備考] 和歌山大学 システム工学部 光メカトロニクス学科 マイクロ工学研究室
  • URL: http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/Lab/
• [備考] 個人ホームページ
  • URL: http://www.wakayama-u.ac.jp/~kikuchi/