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2020 年度 研究成果報告書

磁性ナノクラスター流体のレオロジカルな刺激応答化とソフト・ロボティックスへの展開

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03404
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関大阪大学

研究代表者

阿部 浩也  大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (50346136)

研究分担者 菊池 武士  大分大学, 理工学部, 教授 (10372137)
名嘉 節  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (30344089)
鈴木 義和  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (40357281)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード磁性粒子 / コロイド / マグネタイト / 磁気粘性効果
研究成果の概要

磁性ナノ粒子が接合・集積した構造体(以下、磁性ナノクラスター)の合成法および磁性ナノクラスターが分散したコロイド分散系の磁気粘性(MR)流体としての可能性を調べた。還元加水分解によるマグネタイト磁性ナノクラスターの合成法を開発するとともに、磁性ナノクラスターの構造制御によって超常磁性ライクな磁気特性を示すことを明らかにした。さらに、磁性ナノクラスター粒子のコロイド分散系にMR効果が発現することを明らかにしたことから、ソフト・ロボティックス応用の可能性が示唆された。

自由記述の分野

無機材料プロセス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究ではマグネタイト磁性ナノクラスターのシンプルでスケーラブルな合成法を開発した。これはナノ粒子の構造体を自己組織的に構築するための方法論であり、他の金属酸化物ナノクラスターの合成および機能探索に応用できる可能性もある。磁性ナノクラスターが液中に分散した流体材料は磁場刺激(磁場強度)に応じて、流動性からゲル状の固体までそのレオロジー特性が大きく変化した(磁気粘性効果)。室温で等温可逆的に流動特性が大きく変化する材料は人間共存型ロボット等のソフト・ロボティックス分野に展開できるものと期待される。

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公開日: 2022-01-27  

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