複合マイクロアクチュエータ創製システムに関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16760201
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 三輪 昌史 和歌山大学, システム工学部, 助手 (40283957)
• Keywords: マイクロ光造形法 / 液面規制法 / IPMC

Research Abstract

17年度:
マイクロ光造形装置の高性能化
三次元微小構造物を用いてマイクロアクチュエータを作製するために、既存のマイクロ光造形装置の改良を行った。光硬化性樹脂の液面を制御する装置を付加することで、従来のマイクロ光造形法に液面規制法を組み合わせ、Z軸方向の加工分解能の向上を行った。液面制御装置は樹脂槽、液面を読み取るためのセンサユニット、液面を制御するアクチュエータに分けられる。センサユニットにはLEDと2次元PSDを用い、液面で反射された光の受光位置より液面を計測した。アクチュエータは先端に錘を取り付け、この錘を樹脂槽に出し入れすることでパスカルの原理により液面を制御した。この装置により、Z軸方向の加工分解能の向上に成功した。
IPMCを用いたマイクロアクチュエータの製作方法の検討
磁気アクチュエータの他に、低電圧で大きな変位が得られるIPMC(Ion Polymer Metal Composite)を、マイクロ光造形法で作製した構造物とIPMCを接合したマイクロアクチュエータの製作方法を検討した。マイクロ光造形法で製作した構造物の空孔部分にIPMCの一端を挿入し、光硬化性樹脂を流し込んで紫外光によって硬化させることで、IPMCを固定することに成功した。また作製したアクチュエータは正常に動作することが確認できた。
マイクロアクチュエータの遠隔操作方法の検討
これまでに試作したアクチュエータは何れも有線方式でエネルギ供給や制御を行っている。これらは将来的には無線方式で行う必要がある。そこで、外部交流磁場を用いた電磁誘導によるエネルギ供給とともに、外部磁場の周波数変調による情報伝達について検討した。