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2015 年度 実績報告書

階層的デザインによるスマートなサーマルメカニカルゲル材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 25810123
研究機関山形大学

研究代表者

宮 瑾  山形大学, 理工学研究科, 助教 (30631759)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードゲル / 合成 / 結晶 / 機能性
研究実績の概要

(1)TMゲルの合成に成功した。
TMゲルのDSC測定結果から2つ結晶の融解ピークが観察された。1つは43℃くらいの低温側のピークで,もう1つは134℃前後の高温側のピークである。つまり,TMゲルに2種の結晶が存在することが分かった。また、広角X線回折(WAXS)結果により,強度の高いシャープなピークが観察され,TMゲルは高い結晶性を有することが示された。TMゲルの構造については、化学架橋点から形成された3次元網目構造,物理架橋点となる結晶構造,さらに非晶部分が共存していることが推測された。
(2)応用例の一つとして、スマートなボタンスイッチの試作に成功した。
TMゲル材料の機能評価をするため、スマートなロック機構が付与されたゲルボタンスイッチユニットモデルを作成した。このユニットはカバー、ボタン、TMゲルディスク、ベースの4つパーツで構成されている。このボタンスイッチユニットモデルを用いて、実際に回路に組み込み、電球を点灯させる実証テストを行った。室温ではTMゲルが硬化しているため押すことができず電球が点灯しない。加熱時はTMゲルが軟化し押せるようになり電球が点灯した。TMゲルボタンスイッチは上手く動作し、実証テストに成功した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Chemically Cross-linked Hydrogel Having High Mechanical Strength,2015

    • 著者名/発表者名
      M. H. Kabir, Y. Amano, S. Harada, J. Gong, H. Furukawa
    • 雑誌名

      European Scientific Journal

      巻: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      http://eujournal.org/index.php/esj/article/view/5119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高分子ゲルによる摩擦挙動2015

    • 著者名/発表者名
      和田真人,宮瑾,古川英光
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 15 ページ: 213-221

    • 査読あり
  • [学会発表] Gel chemical transistor2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Arai ; Jin Gong ; Masato Makino ; M. Hasnat Kabir ; Hidemitsu Furukawa
    • 学会等名
      SPIE Smart Strucutures NDE
    • 発表場所
      JW Marriott Las Vegas Resort & Spa, Las Vegas, Nevada, USA
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 形状記憶ゲルを活用したGel Chemical transistorの開発2016

    • 著者名/発表者名
      新井正徳,熊谷大慧,宮瑾,牧野真人,川上勝,古川英光
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部
    • 発表場所
      東北大学工学部青葉記念会館,仙台
    • 年月日
      2016-03-11 – 2016-03-11
  • [学会発表] 結晶性形状記憶ゲルの高透明と強靭化2016

    • 著者名/発表者名
      宮瑾
    • 学会等名
      平成27年度東北地区先端高分子セミナー
    • 発表場所
      福島市穴原温泉 山房 月ヶ瀬
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶性高透明ゲルの合成、構造と3Dプリンティング2016

    • 著者名/発表者名
      宮瑾
    • 学会等名
      日本ゴム協会関東支部 技術講演会
    • 発表場所
      仙台市情報・産業プラザ(AER 6階)セミナールーム(1)AB
    • 年月日
      2016-02-05 – 2016-02-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 多指型形状記憶ゲル製ロボットハンドの試作2015

    • 著者名/発表者名
      山野光裕,佐藤彰太,氏家健司,宮瑾,古川英光,多田隈理一郎,妻木勇一
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-12-14 – 2015-12-16
  • [学会発表] 結晶性透明形状記憶ゲルの構造2015

    • 著者名/発表者名
      宮瑾,毛宇辰,佐藤高彰
    • 学会等名
      平成27年度繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス,京都
    • 年月日
      2015-10-22 – 2015-10-23
  • [学会発表] 形状記憶ゲルを活用したケミカルスマートバルプの開発2015

    • 著者名/発表者名
      宮瑾,熊谷大慧,新井正徳,透明形状記憶ゲルの3Dプリンティング
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス,仙台
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] 温度感応性ゲルの体積相転移における架橋剤の手の数の影響2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤梓,渡邉洋輔,ハスナットカビル,宮瑾,川上勝,古川英光
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [学会発表] 透明形状記憶ゲルの屈折率2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷大慧,新井正徳,宮瑾,齊藤梓,牧野真人,川上勝,古川英光
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-27
  • [学会発表] 医食ゲルの3Dプリンティングと今後の課題2015

    • 著者名/発表者名
      宮瑾
    • 学会等名
      日本材料学会3Dプリンティング技術に関する講演と見学の会
    • 発表場所
      山形大学工学部6号館3階多目的室
    • 年月日
      2015-05-25 – 2015-05-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 形状記憶ゲルを用いた剛性可変1自由度受動関節の試作2015

    • 著者名/発表者名
      山野光裕,小林勇樹,氏家健司,宮瑾,古川英光,多田隈理一郎,妻木勇一
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19

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公開日: 2017-01-06  

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