フォトクロミック材料を用いた直動式光駆動アクチュエータの創生

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K04238
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 小俣 誠二 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (60624814)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ソフトメカニクス / ソフトアクチュエータ / フォトクロミックポリマー / 非接触駆動

研究実績の概要

光刺激による非接触式直動アクチュエータの開発の目的として、光を吸収する効率を高め、柔軟な繊維を束ねることにより、高速かつ一軸方向への変位を可能とする駆動システムを開発する。
フォトクロミックな分子構造を有する高分子材料を合成し、材料調整が可能な状況になった。シート状の駆動性高分子膜を作製し、他文献にあるような屈曲性を得ることを確認した。ナノ繊維構造化を試みており、一定の成果を得た。上記進捗状況を鑑みて、材料調整を行うとともに、細線化加工の検討を継続し、次期にて本研究の課題である直動アクチュエータの実現を試みる。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

材料調合における組成の調整を行い、シート状の駆動性高分子膜を作製し、他文献にあるような屈曲性を得ることを確認した。ナノ繊維構造化を試みており、一定の成果を得た。

今後の研究の推進方策

上記進捗状況を鑑みて、材料調整を行うとともに、細線化加工の検討を継続し、次期にて本研究の課題である直動アクチュエータの実現を試みる。

研究成果

• [学会発表] ３次元再生組織における細胞機能恒常を実現する培養方法に関する研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野口 圭介，小俣 誠二，高井 研太朗，森田 康之
  • 学会等名: 第75期 日本機械学会九州支部総会・講演会
• [学会発表] がん細胞の浸潤に 対する がん関連線維芽細胞の力学的影響 に関する研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 福田 涼太，小俣 誠二，野下 渉，大内田 研宙，森田 康之
  • 学会等名: 第75期 日本機械学会九州支部総会・講演会
• [学会発表] 細胞外基質の機械特性によるがん細胞の浸潤挙動への影響 (2022)
  • 著者名/発表者名: 酒井 友里江，福﨑 雄也，小俣 誠二，大内田 研宙，森田 康之
  • 学会等名: 第32回 バイオフロンティア講演会
• [学会発表] Quantitative Force Measurement of the Eye Surgical Simulator for ILM Peeling by Using QCR Force Sensor (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuta Taniguchi, Hirotaka Sugiura, Tashiro Yamanaka, Shiro Watanabe, Seiji Omata, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Takashi Ueta, Tomoyasu Shiraya, Koichiro Sugimoto, Kiyohito Totsuka, Fumiyuki Araki, Muneyuki Takao, Makoto Aihara, Fumihito Arai
  • 学会等名: 2021 21st International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers)
  • 国際学会
• [学会発表] バイオニックアイ: 網膜下注射訓練に向けた模擬網膜の開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小俣 誠二, 岩切 みなみ, 山中 俊郎, 原田 香奈子, 光石 衛, 杉本 宏一郎, 上田 高志, 戸塚 清人, 白矢 智靖, 荒木 章之, 高尾 宗之, 相原 一, 森田 康之, 新井 史人
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス 講演会2021
• [学会発表] バイオニックアイ: 緑内障手術模擬のための眼球表面の切開力評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 比江島 貴行, 小俣 誠二, 山中 俊郎, 原田 香奈子, 光石 衛, 杉本 宏一郎, 上田 高志, 戸塚 清人, 白矢 智靖, 荒木 章之, 高尾 宗之, 相原 一, 森田 康之, 新井 史人
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス 講演会2021
• [学会発表] Bionic-EyE： ヒト眼球内のマイクロ流体特性を模擬した緑内障手術シミュレータ (2021)
  • 著者名/発表者名: 山中 俊郎, 新納 智徳, 小俣 誠二, 原田 香奈子, 光石 衛, 杉本 宏一郎, 上田 高志, 戸塚 清人, 荒木 章之, 白矢 智靖, 高尾 宗之, 相原 一, 新井 史人
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス 講演会2021
• [学会発表] Bionic-EyE： 眼内手術訓練における眼底部接触力の高精度計測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 谷口 雄大, 杉浦 広峻, 山中 俊郎, 渡邉 史朗, 小俣 誠二, 原田 香奈子, 光石 衛, 上田 高志, 白矢 智靖, 杉本 宏一郎, 戸塚 清人, 荒木 章之, 高尾 宗之, 相原 一, 新井 史人
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス 講演会2021
• [学会発表] Evaluation of Scleral Incision Force for Simulating Glaucoma Surgery (2021)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Hiejima, Seiji Omata, Toshiro Yamanaka, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Koichiro Sugimoto, Takashi Ueta, Kiyoto Totsuka, Tomoyasu Shiraya, Fumiyuki Araki, Muneyuki Takao, Makoto Aihara, Yasuyuki Morita, Fumihito Arai
  • 学会等名: 32nd 2021 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • 国際学会
• [学会発表] Force Measurement by QCR Force Sensor on Eye Surgical Simulator for ILM Peeling Surgery (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuta Taniguchi, Hirotaka Sugiura, Toshiro Yamanaka, Shiro Watanabe, Seiji Omata, Kanako Harada, Mamoru Mitsuishi, Tomoyasu Shiraya, Koichiro Sugimoto, Takashi Ueta, Kiyohito Totsuka, Fumiyuki Araki, Muneyuki Takao, Makoto Aihara, Fumihito Arai
  • 学会等名: 32nd 2021 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • 国際学会
• [学会発表] がん細胞の浸潤に細胞外マトリックスの弾性率と線維構造が与える影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 酒井 友里江，福﨑 雄也, 小俣 誠二，大内田 研宙，森田 康之
  • 学会等名: 日本機械学会M&M2021材料力学カンファレンス
• [学会発表] 転移挙動におけるがん細胞塊と細胞外基質の関係 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小武 史和，内尾 翔斗，小俣 誠二，大内田 研宙，森田 康之
  • 学会等名: 日本機械学会 2021年度年次大会
• [学会発表] 緑内障手術模擬における強膜切開時の反力計測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 比江島 貴行, 小俣 誠二, 山中 俊郎, 原田 香奈子, 光石 衛, 杉本 宏一郎, 上田 高志, 戸塚 清人, 白矢 智靖, 荒木 章之, 高尾 宗之, 相原 一, 森田 康之, 新井 史人
  • 学会等名: 日本実験力学会 2021年度（学会20周年）年次講演会