電気・光刺激を利用したマイクロアクチェエータや人工筋肉への応用を目指すインテリジェントゲルの化学構造・特性および機能向上

改善智能凝胶的化学结构、性质和功能，旨在利用电和光刺激应用于微执行器和人造肌肉

• 批准号: 04F04731
• 负责人: 長田 義仁
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04731/
• 关键词: ダブルネットワークゲル; 三次元パターニング; 高分子ゲルアクチュエータ

人工筋肉の動きは、高分子の体積がpH、溶媒、温度などの外的刺激に応答して変化することによって生じる。我々は、新規な非常に高い機械的強度を持つ二重網目構造(ダブルネットワーク)ゲルを用いて、生体親和性を有する新たなマイクロアクチュエータを開発することに着手した。ダブルネットワークゲルの構造や材料を向上させ、レーザーゲル光加工技術を用いて、二次元、あるいは三次元にパターニングを行った。これらの方法を用いることによりさらに高分子ゲルアクチュエータの作製を試みた。すなわち刺激応答性高分子ゲルに二重網目構造(ダブルネットワーク)を導入することにより、充分な機械的強度をもつ高分子ゲルを合成し、さらに光加工技術を用いた実験を行い、刺激応答性高分子ゲルを三次元的にパターンニングすることで、アクチュエータを作製する合成法やパターンの形状を広く変えて、その運動性や応答性を向上させるとともに、その運動制御も同時に目指した。その結果UV光源を用いることにより、三次元の7μmの解像度でパターンが得られた。また有機溶媒を用いた場合には、2フォトン吸収(可視光線)を用いることでパターンの作成が可能であることが分かった。研究の最終段階では、新たなアクチュエータの構想を提示するに至った。

当聚合物的体积因pH，溶剂，温度等而变化时，人造肌肉的运动就会发生。我们已经开始使用新型的，极高的机械强度双网络凝胶来开发具有生物疗法的新的微型抗体。双网络凝胶的结构和材料得到了改进，并使用激光凝胶光处理技术在两个或三个维度上进行了图案。使用这些方法，进行了进一步的尝试来制造聚合物凝胶致动器。 In other words, by introducing a double network structure (double network) into the stimulus-responsive polymer gel, we synthesized polymer gels with sufficient mechanical strength, and then conducted experiments using optical processing technology, and by patterning the stimulus-responsive polymer gels in three dimensions, we changed the synthesis method and pattern shape of the actuators, improving their mobility and responsiveness, and also aimed at控制他们的运动。结果，使用紫外线源以7μm的三维分辨率获得了图案。还发现，当使用有机溶剂时，可以使用两种光子吸收（可见光）创建图案。研究的最后阶段导致了新的执行器概念的介绍。