インテリジェント材料を用いたマイクロシステム

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044117
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 谷 順二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006192)
• 研究分担者: WALLRABE U. カールスルーエ研究センター, 研究員 ; KOHL M. カールスルーエ研究センター, 研究員 ; BACHER W. カールスルーエ研究センターマイクロストラクチャー, 工学部, 副リーダー ; MENZ W. カールスルーエ大学, 機械工学部, 教授 ; 古屋 泰文 東北大学, 工学部, 助手 (20133051) ; 裘 進浩 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (60241585) ; 高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20197065)
• キーワード: インテリジェント材料 / 知的化 / マイクロシステム / マイクロフルイディクス / LIGAテクニック / 機能性発現 / アクチュエータ / センサー

研究概要

マイクロシステムの開発が盛んに進められており、半導体加工技術や機械加工技術を用いることによってマイクロマシンが作製され実用化をめざした研究が行われている。
本研究は、圧電フィルム、形状記憶合金、電気粘性流体、磁性流体等の電磁機能材料をセンサー、アクチュエータ、あるいは動力源として用い、基本的な構造特性を検討する。これにより、インテリジェントなマイクロシステムを創製することが可能となる。
インテリジェント材料を用いたマイクロシステムについて調査を進め、ドイツ側のLIGA技術と日本側の流体解析技術や流体応用アクチュエータ作製の経験を生かして、共同研究のターゲットを、1)マイクロ流体発振素子の作製、2)機能性発現メカニズムの解明、3)インテリジェントアクチュエータ応用とし、研究を進めることにした。
平成7年度は、このうち、1)マイクロ流体発振素子の発振特性を有限要素法を用いて予備的解析を行い、2000hPaの圧力により周波数285Hzにより発振することを示した。また、2)LIGAテクニックを用いてPMMA製のマイクロ流体発振素子(5.75×6mm^2)を作製することが可能なことを示した。
今年度の検討結果の一部が、W. Menz教授により、研究代表者が中心となって仙台で開催したInternational Symposium on Microsystems, Intelligent Materials and Robots(MIMR)において、下記のタイトルのもと発表された。"A Fluidic Micro-Oscillator to steer a Linear Tool",Proc.of MIMR,J. Tani(Ed),Sendai,Japan,(1995),pp.41-44.

研究成果

• [文献書誌] W.Menz: "Fluidic Components in Microsystems Technologies" Proceedings of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 17-20 (1995)
• [文献書誌] U.Gebhard,H.Hein,W.Menz,P.Ruther: "A Fluidic Micro-Oscillator to Steer a Linear Tool" Proceedings of International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 41-44 (1995)
• [文献書誌] J.Qiu,J.Tani,T.Takagi W.Menz,P.Ruther: "Control of Forced Vibration of a Cylindrical Shell Using the Hybrid Control Method" Proceedings of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 370-373 (1995)
• [文献書誌] T.Takagi,S.Suzuki,J.Tani,M.Matsumoto: "Magneto-Thermo-Mechanical Response of A SMA Plate" Proceedings of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 451-454 (1995)
• [文献書誌] J.Tani,H.Nakaniwa,T.Takagi K.Ohtomo,K.Kosugo: "Vibration Suppression Effect of Liquid Crystal under Electromagnetic Field" Proceedings of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 482-485 (1995)
• [文献書誌] A.Shimamoto,Y.Furuya,M.Taya: "Active Control of Crack-tip Stress Intensity By Contraction of Shape Memory TiNi Fibers Embedded in Epoxy Matrix Composite" Proceedings of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots. 463-466 (1995)
• [文献書誌] J.Tani,M.Esashi(eds.): "Proceedings of the International Symposium on Microsystems,Intelligent Materials and Robots" 660 (1995)