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2012 年度 実施状況報告書

自励駆動する筋繊維を模倣したナノファイバーゲルアクチュエータの創製

研究課題

研究課題/領域番号 24656178
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

原 雄介  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究員 (90452135)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードナノファイバー / ゲル / アクチュエータ
研究概要

自励駆動する筋繊維を模倣したナノファイバーゲルアクチュエータの創製に向け、水溶液中で安定なナノファイバーゲルの構築を目指した。水溶液中で安定なナノファイバーゲルの作製には、ナノファイバー中に化学結合もしくは物理結合を構築する必要性がある。本研究では、ナノファイバーを構成する自励振動高分子鎖に疎水基を導入包することにより、疎水基同士の相互作用によって高分子鎖間に物理的な結合を持たせることを目指した。その結果、疎水基を導入した自励振動高分子を原料としエレクトロスピニング法によって作製したナノファイバーゲルは、含水しながらも耐水性を付与することが確認できた。現在、耐水性を有するナノファイバーゲルの駆動条件を探索している。

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

自励駆動する筋繊維を模倣したナノファイバーゲルアクチュエータの創製には必要不可欠な含水しながらも耐水性を有するナノファイバーゲルの合成に作製した。本研究目標を達成するために必要不可欠なナノファイバーゲルの作製に成功していることから、研究計画はおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

作製に成功した耐水性を有するナノファイバーゲルを自励振動させることが可能な、駆動条件の探索を行っていく。また、ナノファイバーゲルの駆動変位、発生力等を測定可能なシステムの開発を行う。最終的には、ナノファイバーゲルと通常のゲルアクチュエータとを性能比較し、ナノファイバー化することによってどのような利点が得られるか明らかにすることを目指す。

次年度の研究費の使用計画

自励駆動する筋繊維を模倣したナノファイバーゲルアクチュエータの作製にむけて、その原料となる自励振動型高分子を合成するための試薬およびガラス器具等を購入する。またナノファイバーゲルの駆動特性評価を行うことが可能な評価システムの構築に必要なマイクロスコープ等の計測機器を購入する。また研究調査および成果発表を行うため、国内旅費、および国外旅費を計上した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Autonomous polymer actuators2013

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 雑誌名

      Proceedings of the eighteenth international symposium on artificial life and robotics

      巻: 1 ページ: 93-96

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Activation Energy of Aggregation-Disaggregation Self-Oscillation of Polymer Chain2012

    • 著者名/発表者名
      原 雄介、 Rumana A. Jahan
    • 雑誌名

      International journal of molecular scilence

      巻: 13(12) ページ: 16281-16290

    • DOI

      10.3390/ijms131216281

    • 査読あり
  • [学会発表] Autonomous polymer actuators

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 学会等名
      The eighteenth international symposium on artificial life and robotics
    • 発表場所
      Daejeon Convention Center, Daejeon, KOREA
  • [学会発表] ポリマー鎖自励振動の活性化エネルギーに関する研究

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 学会等名
      第22回「非線形反応と協同現象」研究会
    • 発表場所
      お茶の水女子大学
  • [学会発表] Chemical Energy-driven Soft Robots -Molecular Design and Functional Control of Novel Self-Oscillating Polymers-

    • 著者名/発表者名
      原 雄介
    • 学会等名
      日本機械学会 東北地区特別講演会
    • 発表場所
      東北大学 大学院工学研究科 中央棟大会議室
  • [学会発表] 新規自励振動型ポリマーの振動挙動に関する研究

    • 著者名/発表者名
      原 雄介、眞山博幸
    • 学会等名
      第6回自己組織化討論会
    • 発表場所
      つくばセミナーハウス

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公開日: 2014-07-24  

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