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2016 年度 実績報告書

低電圧で駆動する折り紙アクチュエータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K18014
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

原 雄介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 主任研究員 (90452135)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードソフトアクチュエータ / 定電圧 / 変位 / マイクロチップ / マニュピュレータ / バルブ / ポンプ
研究実績の概要

高分子アクチュエータは軽量かつ柔軟で、カッターナイフで簡単に成形加工が行えるなどの特徴を有している。また有機材料で形成されているため、機械式のアクチュエータとは異なり、ほぼ無音で駆動することも大きな特徴といる。さらに駆動中にほとんど発熱しないことも特徴として挙げられる。高分子アクチュエータは、モーターやギヤから構成されるアクチュエータよりも、柔らかい動きを簡便に作り出すことができる。そのため高分子アクチュエータは、生物模倣型のロボットの部材としても活躍が期待されている。本研究では、すべてが有機物から構成される電気二重層キャパシタタイプのペーパーアクチュエータを作製するため、導電性高分子であるPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)/PSS(ポリスチレンスルホン酸)をフレキシブル電極として使用した。PEDOT/PSSはキャスト法によって簡単に薄膜化することが可能で、作製方法を工夫することにより大面積化を図ることもできる。また本研究では、電気二重層キャパシタの絶縁層として、導電性がない水溶性高分子を採用した。水溶性高分子は、PEDOT/PSS薄膜同士を吸着させる糊としても作用することが明らかとなった。本研究では、ペーパーアクチュエータの機能向上を目指して、導電性高分子の機能向上検討を行った。また、アクチュエータの成形加工性を活かして、マイクロ空間で駆動可能なアクチュエータとして応用できるかについても基礎検討を行った。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Origami Robot: A Self-Folding Paper Robot With an Electrothermal Actuator Created by Printing2016

    • 著者名/発表者名
      H. Shigemune, S. Maeda、Y. Hara, N. Hosoya, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS

      巻: 21 ページ: 2746-2754

    • DOI

      10.1109/TMECH.2016.2593912

    • 査読あり
  • [学会発表] 化学反応を駆動源とするケミカルアクチュエータの開発2017

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 学会等名
      早稲田大学 理工学研究科 講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間機能を有するゲルアクチュエータの開発とケミカルロボティクスの開拓研究2016

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 学会等名
      岐阜大学 公開講演
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2016-12-02 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 即時診断を目指したポンプ一体化型マイクロ流路の開発2016

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 学会等名
      第6回 CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-15 – 2016-11-15

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公開日: 2018-01-16  

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