研究テーマ

ゲルの微細加工によるバイオナノ・マイクロマシンの作製

生物運動様マイクロロボットなど

このような自律的な運動をするゲルを生体模倣アクチュエータへ応用する研究として,尺取り虫のように周期的な屈曲運動を繰り返しながら自ら歩くアクチュエータゲル (Self-walking gel) が作製されました(早稲田大 橋本周司 教授との共同研究)。

また,LIGA などの三次元微細加工技術により,ゲル表面に微小な突起が数百個アレイ状に配列した人工繊毛が作製されました。
化学反応波の伝播に伴い表面の突起が周期的に変動する様子が観測されています。

従来マイクロ加工技術を用いた人工繊毛の構築はいくつかの報告例がありますが,いずれもバイモルフなどの材料を用いた小型アクチュエータを多数並べ,これを外部信号によって順次動作させるという原理に基づいています。
しかし本人工繊毛は,材料そのものに秩序だった繊毛運動を自発的に発生させるシステムが組み込まれたアクチュエータです。

自ら歩くアクチュエーターゲル
3 次元微細加工技術(X 線リソグラフィー:LIGA)により作成されたゲルアレイ。京都大 田畑 修 教授との共同研究
自励振動ゲルによる人工繊毛 (artificial cilia) の概念