高分子電解質膜を用いた次世代医療用アクチュエータの開発

使用聚合物电解质膜开发下一代医疗执行器

• 批准号: 19016021
• 负责人: 伊原 正
• 金额: $ 2.94万
• 依托单位: Suzuka University of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19016021/
• 关键词: 人工筋肉; 人工血管; アクチュエータ; センサ; 導電性高分子; 高分子電解質膜; 電極; ソフトアクチュエータ; ソフトマテリアル

イオンポリマーメタル複合体は、ナフィオンなどの導電性高分子に白金・金などの貴金属を化学めっきした複合体で、センサとしてもアクチュエータとしても動作する。1-3Vの電圧で大きな変位を発生し、任意形状に加工が可能で、無音で動作する、制御の容易な人工心筋のアクチュエータとして最適な材料である。平成20年度は、イオンポリマーメタル複合体のインピーダンス計測を行い、電圧・電流に対する発生張力、応答変位特性のメカニズムを検討した。成果を計測自動制御学会SI部門、Actuator2008-International Confbrence and Exhilition on New Actuators and Drive Systems(Bremen, Germany)および幕張メッセテクノブロンティア2009モーションエンジニアリング展に発表・出展した。特定領域内共同研究として、森島(東京農工大)グループの筋細胞に対して, 伊原(鈴鹿医療科学大)グループの成果である電解質アクチュエータを適用し, 力学的・電気的に同時刺激できる新規ストレッチデバイスの共同開発が行われ、成果が報告された。則次(岡山大学)グループの「空気圧ソフトアクチュエータの開発と人間親和メカニズムへの応用」に対して、伊原(鈴鹿医療科学大)グループの電解質アクチュエータの素材を、パワーアシスト把持装置のセンサとして応用し、パワーアシストを開始するタイミングを決めるトリガー信号検出に応用が試行された。

离子聚合物金属复合材料是由用导电聚合物（例如Nafion）用铂金和金等高贵金属（如铂和金）制成的复合材料，并作为传感器和执行器运行。它可以在1-3V的电压下产生大型位移，可以将其处理成任意形状，并且是易于控制的人工心肌的理想材料，该材料无声地操作。在2008年，对离子聚合物金属复合材料进行了阻抗测量，并检查了产生的张力和电压和电流响应位移特性的机制。结果在仪器与自动化控制学会的SI部门，Actuator 2008 International Confbrence和新执行器和驱动系统（不来梅，德国）和Makuhari Messo Messo Brontia 2009 Motion Engineering Eniverition展览中介绍并展出。作为特定区域内的联合研究，通过应用电解质执行器（铃木大学医学科学大学）的结果，通过施加电解质执行器来进行机械和电刺激莫里希玛（东京农业技术大学）组的新拉伸装置（东京农业技术大学）组的联合开发。为了回应Noritsugu（冈山大学）小组的“气动软致致致重及其对人类亲和力机制的应用”，将来自Ihara（铃木医学科学大学）组的电解质执行器的材料应用于传感器，作为一个传感器，以用于启动触发电源的启动启动触发信号，以确保启动触发信号。

项目成果

Ion Polymer Metal Compound as a Power Assist Hand Sensor

离子聚合物金属化合物作为助力手传感器

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of the 11th International Conference on New Actuators 11
• 作者: Taro Nakamura;Tadashi Ihara;Toshiharu Mukai;Kinji Asaka;and Toshiro Noritsugu
• 通讯作者: and Toshiro Noritsugu

Ion Polymer Metal Compound Actuator for Active Phlegm Remover in entilator Circuit

呼吸机电路中主动除痰器的离子聚合物金属复合致动器

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of the 11th International Conference on New Actuators 11
• 作者: Tadashi Ihara;Taro Nakamura;Toshiharu Mukai;and Kinji Asaka
• 通讯作者: and Kinji Asaka

New Generation Medical Actuator using Ion Polymer Metal Compound

使用离子聚合物金属化合物的新一代医疗执行器

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of The 2nd International Symposium on Next-Generation Actuators Leading Breakthroughs 2
• 作者: Tadashi Ihara;Isao Yada;and Taro Nakamura
• 通讯作者: and Taro Nakamura

高分子アクチュエータを用いた機械刺激によるHUVECの形態観察及び評価実験

聚合物致动器机械刺激HUVEC形态观察与评价实验

• 发表时间: 2008
• 作者: 櫃本信;伊原正;森島圭祐
• 通讯作者: 森島圭祐

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

• 发表时间: 2007
• 期刊: SPIE's 14th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials
• 作者: T.Ihara;T.Nakamura;T.Mukai;K.Asaka
• 通讯作者: K.Asaka