生物と無生物界面を接続するウェットロボティクスの接続層の設計論と計測制御

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本研究では、機械をシステムとして生物と一体化するための設計方針、生物と無生物界面に存在する計測と制御課題を示し、ウェットロボティクスの基盤設計指針を構築する。機械部品と生命体との間に「生物層－機械層（無生物層）接続用部品」を配置し、この部品の中で階層的に生物から機械（無生物）を接続していく。部品の中には、その機械接続側には無生物的な接続層、生体側には生物的な接続層を構成し、これらの接続層をさらに接続する、界面層の大きく三層構造を考える。今年度は、生体材料として小生命体である昆虫の外骨格、神経節、器官と電気機械構造体や人工材料を接続して運動制御したり、生体情報計測解析をおこなった。生物である昆虫の体内外と様々な材料、形の人工物を接続することで、生物－無生物を融合したソフトロボットやウエアラブル、生体埋め込みデバイスの設計の知見が得られた。材料の生体適合性、熱物性と生物のやわらかさ、恒常性維持に着目し、生物と無生物界面接続のための基盤技術の開発と物質輸送、情報伝達デバイスにつながる設計指針と材料の機能発現と創発に向けた知見が得られた。