Basic Research on artificial muscle and artificial blood vessel using ion polymer metal compound
Basic Research on artificial muscle and artificial blood vessel using ion polymer metal compound
批准号:
16500305
负责人:
IHARA Tadashi
金额:
$2.46万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
2004
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2004 至 2007
中文摘要
研制了一种离子聚合物金属化合物(IPMC)驱动器,用于呼吸机回路中的主动排痰操作。通过将IPMC用作流量传感器和主动致动器两者,来协调从呼吸机辅助患者中去除痰的特定需求。IPMC通常在水中工作,但我们已经确认它在饱和蒸汽中工作,如在通风机回路中。NafionR-1100树脂在185℃,20-30 MPa下热压。IPMC的厚度可以通过改变树脂量、压力和热压时间来调节。然后使用二甲基亚砜(DMSO)、氢氧化钾(KOH)和水的混合物将热压的盘形膜浸入水解溶液中。用[Au(phen)Cl_2]^+溶液对预处理后的膜进行渗透。浸渍后,用5%Na_2SO_3溶液还原膜进行镀金。为了提高IPMC产生的力的大小,通过改变热压工艺来检查制造过程; IPMC在经受热压之前被预热,随后用化学镀金。用等长测力传感器测量了IPMC在不同电压下的力产生能力。在预热时间较长的IPMC中产生的力更大,即,IPMC在热压之前预热。预热时间越长,IPMC产生的力越大。将制备的IPMC阵列固定在直径为22 mm的塑料管上,连接呼吸机回路,由呼吸机以容量控制通气(VCV)模式驱动。IPMC连接到感测单元和致动单元两者。
英文摘要
We have fabricated an ion polymer metal compound (IPMC) actuator for active phlegm removing operation in ventilator circuit. The specific need of removing phlegm from ventilator assisted patients is to be reconciled by using IPMC for both as a flow sensor and as an active actuator. Under normal circumstances, IPMC operates in water, but we have confirmed that it operates in saturated vapor such as in ventilator circuit.Nafion R-1100 resin was heat-pressed at 185℃ with 20-30 MPa. The thickness of IPMC can be adjusted by changing the amount of resin, pressure, and time to heat-press. Heat pressed disk-shaped membrane was then immersed to hydrolysis solution using a mixture of dimethyl sulfoxide (DMSO), potassium hydroxide(KOH), and water. The pre-processed membrane was permeated in [Au(phen)C1_2]^+ solution. After the immersion, the membrane was reduced with 5% Na_2SO_3 solution to perform gold plating. The membrane was cut into a rectangular shape to fit into the respiratory circuit of a ventilator.To enhance the magnitude of force generation by IPMC, the fabrication process was examined by altering the heat press process ; IPMC was pre-heated before subjecting to heat press and subsequently to chemically plating with gold. Force generating capacity of IPMC was measured with isometric force transducer at various level of applied voltage. Generated force was greater in IPMC of longer pre heating time, i.e., IPMC pre-heated before it was heat pressed. The longer the pre-heating time was the greater IPMC generated its force. The result suggests that the generating force of IPMC depends on the molecular structure of Nafion.Prepared IPMC was fixed as an array on a plastic pipe of diameter 22 mm and was connected to a ventilator circuit and driven by a ventilator with a volume control ventilation (VCV) mode. IPMC was connected both to a sensing unit and an actuation unit.
期刊论文(28)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
Fabrication of Solid Polymer Electrolyte Membrane for Medical use and its Mechanical Characteristics under Biomimetic Circumstances
医用固体高分子电解质膜的制备及其仿生环境下的力学特性
DOI:
--
发表时间:
2005
期刊:
Proceedings of the 6th Asian-Pacific Conference on Medical and Biological Engineering (CD-ROM)
影响因子:
--
作者:
[T.Ihara, T.Nakamura, Y.Ikada, K.Oguro, K.Asaka]
通讯作者:
K.Asaka
高分子電解質センサーアクチュエーター複合体デバイスと人工呼吸回路への応用
聚电解质传感器执行器复合装置及其在人工呼吸电路中的应用
DOI:
--
发表时间:
2006
期刊:
第7回計測自動制御学会(SICE)システムインテグレーション部門講演会予稿集
影响因子:
--
作者:
[伊原 正, 中村 太郎, 筏 義人, 向井 利春, 安積 欣志]
通讯作者:
安積 欣志
イオンポリマーメタル複合体アクティブ人工血管の基礎研究
离子聚合物金属复合活性血管移植物的基础研究
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
医用電子と生体工学 第42巻特別号
影响因子:
--
作者:
[伊原 正, 中村太郎, 筏 義人, 小黒啓介, 安積欣志, 藤原直子]
通讯作者:
藤原直子
高分子電解質膜ヒートプロセスと発生応力
聚合物电解质膜的热过程和产生的应力
DOI:
--
发表时间:
2007
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Taro Nakamura, Tadashi Ihara, Shingo Umeda, Yoshito Ikada, Keisuke Oguro,Kinji Asaka, 伊原 正]
通讯作者:
伊原 正
Sensor-actuator coupled device for active tracheal tube using solid polymer electrolyte membrane
使用固体聚合物电解质膜的主动气管插管传感器-执行器耦合装置
DOI:
--
发表时间:
2007
期刊:
SPIE's 14th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials
影响因子:
--
作者:
[T.Ihara, T.Nakamura, T.Mukai, K.Asaka]
通讯作者:
K.Asaka
共 13 条
Development of Next Generation Medical Robotics Soft Actuators
-
批准号:21500417
-
项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
-
资助金额:$2.83万
-
财政年份:2009
-
负责人:IHARA Tadashi
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
NOD1棕榈酰化修饰通过炎症信号调控胰岛素抵抗的分子机制
-
批准号:32000529
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:陆喦
-
依托单位:
HBV对固有免疫分子IFI16转录表达的抑制作用及其机制研究
-
批准号:32070910
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:高波
-
依托单位:
一种全新的高尔基体胆固醇感应蛋白的鉴定和功能研究
-
批准号:32070755
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:钟辉
-
依托单位:
基于隐半马尔科夫模型的无线传感器网络入侵检测系统研究
-
批准号:61101083
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:史景伦
-
依托单位:
基于非接触测量的超高温MEMS压力传感器基础研究
-
批准号:51075375
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:41.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:熊继军
-
依托单位:
人类NADPH sensor蛋白HSCARG调控机制研究
-
批准号:30930020
-
项目类别:重点项目
-
资助金额:170.0万元
-
批准年份:2009
-
负责人:郑晓峰
-
依托单位:
基于sensor agent的营养液组分动态测量与建模研究
-
批准号:60775014
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:28.0万元
-
批准年份:2007
-
负责人:陈锋
-
依托单位: