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2013 年度 実績報告書

マイクロ・ナノシステムと自律駆動ゲルの融合によるケミカルロボティクスの構築

研究課題

研究課題/領域番号 23686043
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

前田 真吾  芝浦工業大学, 工学部, 助教 (40424808)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードゲルアクチュエータ
研究概要

申請者は化学振動反応と多孔質構造を有するハイドロゲルを組み合わせることで、100マイクロ程度の膨潤・収縮運動を誘起することに成功している。このゲルとMEMS技術の融合により化学チップを搭載したケミカルロボットの創成を研究目的としている。昨年度までに、ある程度チップ内の液体を振動させること、一方向への送液も可能としてきた。チップのさらなる継続発展のため、振動ゲルそのものの変位を大きくする必要がある。申請者はゲルに物理的な拘束条件を与えることで、変位を1桁大きくすることが可能であることを見いだした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

化学チップのプロトタイプ設計にあたり、ゲルの物理的な変位を拡張する方法を新たに見いだしており、今後の発展に大いに期待できるため。

今後の研究の推進方策

昨年度見いだしたゲルの変位を拡張する方法について熱力学的に検討し、そのメカニズムについて明らかにする。その中で、ゲルを制御する方法やパラメータについて、検討し化学チップを搭載したケミカルロボットのプロトタイプを試作する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Adhesion of Gels by silica particle2014

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, Y. Hara, S. Maeda, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 ページ: 2518-2522

    • DOI

      dx.doi.org/10.1021/jp410367v

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peristaltic motion of tubular gel driven by acid-autocatalytic reaction2014

    • 著者名/発表者名
      T. Mikanohara, S. Maeda, Y. Hara, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 28 ページ: 457-465

    • DOI

      DOI:10.1080/01691864.2013.876934

  • [雑誌論文] Surface modification method for adhesion of gels2013

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, Y. Hara, S. Maeda, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 ページ: 243-245

    • DOI

      10.1246/cl.130905

    • 査読あり
  • [学会発表] Design and Motion Control of Self-propelled Droplets2014

    • 著者名/発表者名
      A. Suzuki, S. Maeda, Y. Hara, S. Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE MEMS 2014
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20140126-20140130
  • [学会発表] A self-assembling method for polymer gel components2013

    • 著者名/発表者名
      S. Katayma, S. Maeda, Y. Hara, S. Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE Robio
    • 発表場所
      Shenzhen
    • 年月日
      20131212-20131214
  • [学会発表] Active gel locomotion2013

    • 著者名/発表者名
      S. Maeda, T. Kato, K. Takahashi, S. Hashimoto
    • 学会等名
      IEEE MHS 2013
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20131110-20131113
  • [学会発表] ナノファイバー構造を有する温度応答性高分子ファイバーゲルの設計2013

    • 著者名/発表者名
      加藤輝一,小暮輝,前田真吾
    • 学会等名
      日本機械学会マイクロナノ工学シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      20131105-20131107
  • [学会発表] Self-beating gel pump powered by chemical energy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, S. Nagasawa, S. Maeda
    • 学会等名
      IEEE IROS 2013
    • 発表場所
      Tokyo Big Sight
    • 年月日
      20131103-20131108
  • [学会発表] 静電相互作用による高分子ゲル部品の自動組立2013

    • 著者名/発表者名
      片山翔子,前田真吾,原雄介,橋本周司
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 自律運動カプセルゲルロボットの運動解析2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木彩,前田真吾,原雄介,橋本周司
    • 学会等名
      ROBOMEC2013
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      20130522-20130525
  • [学会発表] 化学ロボットの設計

    • 著者名/発表者名
      前田真吾
    • 学会等名
      第5回電気学会 実世界ハプティクス協同研究委員会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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