Research on the development of soft mobile microrobotic fluid carrier system

本研究では「磁気駆動可変ソフトモバイルマイクロロボティック流体キャリアシステムとバイオ応用に関する研究」を行っている。2022年度にはソフトマイクロスイマーをフランス国立科学研究センター(CNRS)との共同研究によって3次元ナノリソグラフィと磁性金属薄膜のスパッタリングにより、ソフトスイマーを50倍以上小型化することに成功した。また、クリーンルーム対応で量産可能なプロセスを提案しその可能性を証明することができた。既存のミリスケールのソフトスイマーと今回開発したマイクロスケールのソフトスイマーを外部磁場生成システムにより選択的に制御することもできた。また、そのマイクロバブルトラップによる3次元の制御と液滴サンプルの液体・空気間の移動がより簡単にできることができることを証明した。さらに、液中のマイクロファイバーのような個体サンプルのマニピュレーションにも応用可能であることも証明した。これらの成果はMEMS分野の最も権威の高いドイツベルリンで行われたIEEE MEMS 2023学会に論文が採択され、口頭発表することができた。また、より大きい体積の液体サンプルを運ぶため、Micro Fractal Pipette (MFP)を提案していましたが、そのMFPを磁気駆動させるために、磁性を持つ金属をスパッタリングすることを試したが、十分な磁性駆動特性を持たせることができなかったため、小型磁石をMFPの下側にアセンブリし、それをロボットアームによる複数台のMFPを選択的に磁気駆動させることに成功し、それを用いた複数の液体サンプルの間の混合などへの応用できることを証明した。その結果をフランス国ブザンソンで行われたJNTE2022にてポスター発表することができた。さらに、イオンゲルアクチュエータのマイクログリッパも開発することができ、個体サンプルの把持と分析に貢献できた(J. MEMS)。

本研究では「磁気駆動可変ソフトモバイルマイクロロボティック流体キャリアシステムとバイオ応用に関する研究」を行っている。2022年度にはソフトマイクロスイマーをフランス国立科学研究センター(CNRS)との共同研究によって3次元ナノリソグラフィと磁性金属薄膜のスパッタリングにより、ソフトスイマーを50倍以上小型化することに成功した。また、クリーンルーム対応で量産可能なプロセスを提案しその可能性を証明することができた。既存のミリスケールのソフトスイマーと今回開発したマイクロスケールのソフトスイマーを外部磁場生成システムにより選択的に制御することもできた。また、そのマイクロバブルトラップによる3次元の制御と液滴サンプルの液体・空気間の移動がより簡単にできることができることを証明した。さらに、液中のマイクロファイバーのような個体サンプルのマニピュレーションにも応用可能であることも証明した。これらの成果はMEMS分野の最も権威の高いドイツベルリンで行われたIEEE MEMS 2023学会に論文が採択され、口頭発表することができた。また、より大きい体積の液体サンプルを運ぶため、Micro Fractal Pipette (MFP)を提案していましたが、そのMFPを磁気駆動させるために、磁性を持つ金属をスパッタリングすることを試したが、十分な磁性駆動特性を持たせることができなかったため、小型磁石をMFPの下側にアセンブリし、それをロボットアームによる複数台のMFPを選択的に磁気駆動させることに成功し、それを用いた複数の液体サンプルの間の混合などへの応用できることを証明した。その結果をフランス国ブザンソンで行われたJNTE2022にてポスター発表することができた。さらに、イオンゲルアクチュエータのマイクログリッパも開発することができ、個体サンプルの把持と分析に貢献できた(J. MEMS)。