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超音波により大変形する遠隔制御微小自在変形体とその体内ロボティクス利用の基礎研究

超声波产生大变形的远程控制微变形物体的基础研究及其在体内机器人中的应用

基本信息

批准号：
16650121
负责人：
神谷大揮
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

体内マイクロロボティクスのアクチュエーション技術として,これまでのカテーテルでは入り込むことのできない体内の微小領域に,単独で入り込みそこで作業が可能な,遠隔制御微小自在変形体(アメーバロボット)を提案している.この微小自在変形体は,体外からの超音波により遠隔的に,アメーバのように大きく自在変形させることが可能であり,形状記憶樹脂膜,音波吸収体(樹脂),および超音波のキャビテーションを応用した気泡発生核からなる.昨年度に引き続き,超音波による樹脂の加熱特性を明らかにするために,中空マイクロバルーンを混入した樹脂を加熱ターゲットとして加熱実験を行った.マイクロバルーン単体ではバルーンの変形は認められなかった.照射した超音波(2.4MHz)の波長(400μm)がバルーン直径(100μm)よりも大きいため,超音波によるバルーンに圧縮引張りが起こらず,バルーン内部のガスに仕事を行わず温度が上昇しないためである.一方,波長よりも大きな対象物(直径4mm:多数のバルーンを柔らかい塩ビ系樹脂により固めたもの)では,温度上昇とともに対象物が変形していくことを明らかにした.現在,波長を短く(50MHz:波長20μm)し,対象物が小さくても昇温,変形が起こることを実験により確認している.高周波で超音波発生が可能な小形発振器をニオブサンリチウムで試作し,30MHzまでは破損なく駆動することを確認した.気泡発生機構としては,表面こ凹凸を持たせたものを対象物にすると,この表面に予め微小な気泡(大気:数十μm)が付着しており,ここに超音波照射することで微小気泡が大きくなる(数百μm)ことを利用した機構を採用した.現在,試作した小形発振器,遠隔制御微小自在変形体(アメーバロボット:マイクロバルーンによる超音波吸収昇温機構と気泡発生核を形状記憶樹脂により包み込んだもの)の試作,評価を行っている.

In vivo machining technologyとして,これまでのカテーテルでは入り込むことのできIt is possible to control the tiny self-contained body from a distance by entering the tiny realm within the body. Proposal: small free-form body, extra-corporeal ultrasonic remote control, large free-form shapeさせることがpossible であり, shape memory resin film, sound wave absorber (resin), およびULTRASONIC のキャビテーションを応用した気Foam nucleation からなる. Last year に cited き続き, ultrasonic による resin heating characteristics を明らかにするために, hollow マイクロバルーンを mixed with した resin を heated ターゲットとして heated 実験を行った.マイクロバルーン単体ではバルーンの変shaped Irradiated ultrasonic wave (2.4MHz), wavelength (400μm), diameter (100μm)りも大きいため, ULTRASONIC によるバルーに姧 attraction りが出こらず, バルーン内のガスに事を行わずtemperatureが上Rise and shine. One side, wave length and size of the object (diameter 4mm: a large number of soft and soft resin) The temperature rises and the temperature rises, the temperature rises and the temperature rises MHz: Wavelength 20μm), the object is small and the temperature rises, the shape is high and the frequency is high. Ultrasonic generation is possible, the small-shaped vibrator has been tested, and the 30MHz broken vibrator has been confirmed.した.としては, the surface is uneven, the surface is uneven, the surface is small, the surface is small, the bubbles are small (large)気: tens of μm), the use of ultrasonic irradiation, small bubbles, large bubbles (hundreds of μm), and the use of ultrasonic irradiation The mechanism is adopted. Now, we are trying to make a small-shaped vibrator to control the tiny free-form body from a distance. Trial production of the ultrasonic absorption heating mechanism and the shape memory resin により包み込んだもの), review 価を行っている.