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資料種別 図書

ソフトアクチュエータ開発の最前線 : 人工筋肉の実現をめざして

長田義仁 [ほか]編著

詳細情報

タイトル ソフトアクチュエータ開発の最前線 : 人工筋肉の実現をめざして
著者 長田義仁 [ほか]編著
著者標目 長田, 義仁, 1943-
出版地（国名コード） JP
出版地東京
出版社エヌ・ティー・エス
出版年月日等 2004.10
大きさ、容量等 402, 4, 11p 図版14p ; 27cm
注記 文献あり
ISBN 4860430638
価格 46000円
JP番号 20686896
出版年(W3CDTF) 2004
件名（キーワード） 人工臓器
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件名（キーワード） 筋肉
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件名（キーワード） アクチュエータ
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NDLC SC221
NDC（9版） 492.89 : 臨床医学．診断・治療
対象利用者 一般
資料の種別 図書
言語（ISO639-2形式） jpn : 日本語

目次
 

  • ソフトアクチュエータ開発の最前線 : 人工筋肉の実現をめざして
  • 目次 CONTENTS
  • ・口絵
  • ・執筆者一覧
  • 序　<長田義仁>
  • I.　電場駆動型高分子人工筋肉
  • I.　第1章　ヒドロゲルベースの人工筋肉
  • I.　第1章　第1節　ソフト&ウェットマター〜生物様運動素子の創製をめざして〜　<重倉ゆかり>
  • I.　第1章　第1節　1.　緒言　5
  • I.　第1章　第1節　2.　ヒドロゲルの電気応答性　6
  • I.　第1章　第1節　2.　2-1　静電ポテンシャル分布　6
  • I.　第1章　第1節　2.　2-2　電気収縮と電気浸透　7
  • I.　第1章　第1節　2.　2-3　振動発現　8
  • I.　第1章　第1節　2.　2-4　圧電性（メカノエラスティック効果）　9
  • I.　第1章　第1節　2.　2-5　界面活性剤との協同的相互作用　9
  • I.　第1章　第1節　3.　構造規則性を持ったヒドロゲル　11
  • I.　第1章　第1節　3.　3-1　形状記憶ゲル　11
  • I.　第1章　第1節　3.　3-2　ゲルモーター　12
  • I.　第1章　第1節　3.　3-3　液晶構造を持つヒドロゲル　14
  • I.　第1章　第1節　4.　高分子ゲルの摩擦特性　19
  • I.　第1章　第1節　4.　4-1　生体に見られる超低摩擦　19
  • I.　第1章　第1節　4.　4-2　ゲルの特異な摩擦挙動　20
  • I.　第1章　第2節　刺激応答性ナノコンポジット型ヒドロゲルと人工筋肉としての可能性　<原口和敏>
  • I.　第1章　第2節　1.　はじめに　23
  • I.　第1章　第2節　2.　高分子ヒドロゲルの特性と課題　24
  • I.　第1章　第2節　2.　2-1　刺激応答性を有する高分子ヒドロゲル　25
  • I.　第1章　第2節　2.　2-2　有機架橋高分子ヒドロゲルの課題　26
  • I.　第1章　第2節　3.　ナノコンポジット型ヒドロゲルの創製　29
  • I.　第1章　第2節　3.　3-1　NCゲルの合成-有機／無機ネットワークの構築-　29
  • I.　第1章　第2節　3.　3-2　NCゲルの力学物性と制御　32
  • I.　第1章　第2節　3.　3-3　NCゲルの温度応答性　33
  • I.　第1章　第2節　4.　NCゲルの刺激応答性による応力発現と人工筋肉としての可能性　36
  • I.　第1章　第2節　4.　4-1　温度変化による応力発現とその変化　37
  • I.　第1章　第2節　4.　4-2　NCゲル組成の応力発現に及ぼす影響　40
  • I.　第1章　第2節　4.　4-3　塩濃度変化によるNCゲルの応力発現とその変化　41
  • I.　第1章　第2節　5.　人工筋肉としての展望　43
  • I.　第2章　導電性高分子ベースの人工筋肉
  • I.　第2章　第1節　導電性高分子の電解伸縮とソフトアクチュエータ　<金藤敬一>
  • I.　第2章　第1節　1.　はじめに　45
  • I.　第2章　第1節　2.　導電性高分子　46
  • I.　第2章　第1節　3.　導電性高分子の作製　48
  • I.　第2章　第1節　4.　導電性高分子の電気化学的ドーピング　51
  • I.　第2章　第1節　5.　電解伸縮の測定　53
  • I.　第2章　第1節　6.　ポリアニリンの電解伸縮　55
  • I.　第2章　第1節　6.　6-1　ポリアニリンフィルムの基本特性　55
  • I.　第2章　第1節　6.　6-2　電解伸縮の支持電解質濃度依存性　55
  • I.　第2章　第1節　6.　6-3　弾性ポリアニリンフィルムの電解伸縮　58
  • I.　第2章　第1節　7.　ポリピロールの電解伸縮　62
  • I.　第2章　第1節　8.　ポリチオフェンの電解伸縮　66
  • I.　第2章　第1節　9.　ポリピロールによるソフトアクチュエータ　70
  • I.　第2章　第1節　10.　おわりに　73
  • I.　第2章　第2節　イオン導電性高分子アクチュエータの基本設計と応用　<安積欣志>
  • I.　第2章　第2節　1.　イオン導電性高分子アクチュエータとは　76
  • I.　第2章　第2節　2.　イオン導電性高分子アクチュエータの構成と代表的素子作製の実際　76
  • I.　第2章　第2節　2.　2-1　イオン導電性高分子アクチュエータの基本構成　76
  • I.　第2章　第2節　2.　2-2　代表的素子の作製法と評価法の実際　78
  • I.　第2章　第2節　3.　変形応答のモデルと設計指針　83
  • I.　第2章　第2節　3.　3-1　応答の基本モデル　83
  • I.　第2章　第2節　3.　3-2　シミュレーションによる設計指針　86
  • I.　第2章　第2節　4.　イオン導電性高分子アクチュエータの材料の可能性　87
  • I.　第2章　第2節　4.　4-1　電極　87
  • I.　第2章　第2節　4.　4-2　電解質ゲル　89
  • I.　第2章　第2節　5.　イオン導電性高分子アクチュエータの応用設計　93
  • I.　第2章　第2節　6.　まとめ　94
  • I.　第2章　第3節　イオン伝導アクチュエータおよび導電性高分子アクチュエータの開発と応用　<大西和夫>
  • I.　第2章　第3節　1.　はじめに　96
  • I.　第2章　第3節　2.　イオン伝導アクチュエータ　96
  • I.　第2章　第3節　2.　2-1　作動原理　96
  • I.　第2章　第3節　2.　2-2　高分子電解質／金接合膜の作製　97
  • I.　第2章　第3節　2.　2-3　電極形態と動作特性　99
  • I.　第2章　第3節　2.　2-4　カウンターイオン種　101
  • I.　第2章　第3節　2.　2-5　生物運動模倣モデル　106
  • I.　第2章　第3節　2.　2-6　マイクロ能動カテーテルモデル　110
  • I.　第2章　第3節　2.　2-7　センサ機能　112
  • I.　第2章　第3節　3.　導電性高分子アクチュエータ　113
  • I.　第2章　第3節　3.　3-1　動作原理　113
  • I.　第2章　第3節　3.　3-2　導電性電分子アクチュエータの開発　113
  • I.　第2章　第3節　3.　3-3　作動特性　115
  • I.　第2章　第3節　3.　3-4　応用　115
  • I.　第2章　第3節　4.　今後の開発　118
  • I.　第2章　第4節　"人工筋肉"材料としての電気応答性高分子　
  • I.　第2章　第4節　1.　緒言　119
  • I.　第2章　第4節　2.　導電性高分子　120
  • I.　第2章　第4節　2.　2-1　文献に基づく導電性高分子に関する最近の成果　121
  • I.　第2章　第4節　2.　2-2　半径方向から軸方向の歪みへ　122
  • I.　第2章　第4節　3.　誘電性エラストマー　126
  • I.　第2章　第4節　4.　結論　132
  • I.　第2章　第5節　電気駆動型ポリマー(EAP)による人工筋肉　
  • I.　第2章　第5節　1.　緒言　136
  • I.　第2章　第5節　2.　形状またはサイズ変化する刺激応答性ポリマー　139
  • I.　第2章　第5節　3.　EAP技術基盤　139
  • I.　第2章　第5節　3.　3-1　電気駆動型ポリマー(EAP)材料　140
  • I.　第2章　第5節　3.　3-2　EAPのキャラクタリゼーション　147
  • I.　第2章　第5節　3.　3-3　期待される応用　147
  • I.　第2章　第5節　4.　EAPのデモンストレーションプラットフォーム　148
  • I.　第2章　第5節　5.　将来の展望　150
  • I.　第2章　第6節　空気中で作動する導電性高分子ソフトアクチュエータ　<奥崎秀典>
  • I.　第2章　第6節　1.　はじめに　156
  • I.　第2章　第6節　2.　液中から空気中　156
  • I.　第2章　第6節　3.　空気中で作動する導電性高分子アクチュエータ　157
  • I.　第2章　第6節　3.　3-1　ポリピロールフィルムの変形挙動　157
  • I.　第2章　第6節　3.　3-2　メカニズム　159
  • I.　第2章　第6節　3.　3-3　理論　160
  • I.　第2章　第6節　3.　3-4　膜厚依存性　162
  • I.　第2章　第6節　3.　3-5　湿度依存性　164
  • I.　第2章　第6節　3.　3-6　温度依存性　164
  • I.　第2章　第6節　3.　3-7　ドーパント依存性　168
  • I.　第2章　第6節　4.　ポリピロールと水の相互作用　170
  • I.　第2章　第6節　4.　4-1　等温吸着曲線　170
  • I.　第2章　第6節　4.　4-2　平均クラスターサイズ　171
  • I.　第2章　第6節　4.　4-3　吸着水の性質　172
  • I.　第2章　第6節　4.　4-4　吸着速度　173
  • I.　第2章　第6節　5.　高分子モーター　174
  • I.　第2章　第6節　6.　空気中で電場駆動する導電性高分子アクチュエータ　176
  • I.　第2章　第6節　6.　6-1　PPyフィルムの電気収縮挙動　176
  • I.　第2章　第6節　6.　6-2　多重刺激応答性　179
  • I.　第2章　第6節　6.　6-3　周波数特性　180
  • I.　第2章　第6節　6.　6-4　異方性　180
  • I.　第2章　第6節　7.　フィルムの延伸と電気収縮挙動　182
  • I.　第2章　第6節　7.　7-1　ゾーン延伸　182
  • I.　第2章　第6節　7.　7-2　電気収縮挙動　183
  • I.　第2章　第6節　8.　空気中で電場駆動する人工筋肉素子　185
  • I.　第2章　第6節　8.　8-1　等張性収縮　185
  • I.　第2章　第6節　8.　8-2　等尺性収縮　186
  • I.　第2章　第6節　8.　8-3　応力-歪特性　187
  • I.　第2章　第6節　8.　8-4　仕事容量とエネルギー効率　188
  • I.　第2章　第6節　9.　おわりに　189
  • I.　第3章　誘電材料ベースの人工筋肉-ソフト誘電材料を用いたソフトアクチュエータの開発-　平井利博
  • I.　第3章　1.　はじめに　193
  • I.　第3章　2.　柔軟高分子材料　194
  • I.　第3章　2.　2-1　高分子ゲル　195
  • I.　第3章　2.　2-2　エラストマー　195
  • I.　第3章　3.　高分子ゲルの変形　196
  • I.　第3章　3.　3-1　等方的な膨潤収縮による変形　196
  • I.　第3章　3.　3-2　体積変化を伴わない変形　197
  • I.　第3章　4.　電場による誘電性高分子ゲルの変形　198
  • I.　第3章　4.　4-1　電場による伸縮変形　199
  • I.　第3章　4.　4-2　電場による屈曲変形　200
  • I.　第3章　4.　4-3　電場による誘電性溶媒の流動　200
  • I.　第3章　4.　4-4　屈曲変形に及ぼす溶媒構造形成の影響　200
  • I.　第3章　4.　4-5　変形に伴う電気粘性効果の影響　201
  • I.　第3章　4.　4-6　アメーバの偽足様の可逆的クリープ変形　202
  • I.　第3章　4.　4-7　電場誘起クリープ変形　202
  • I.　第3章　4.　4-8　溶媒の流動との相違　203
  • I.　第3章　4.　4-9　ゲルの内部構造の変化について　204
  • I.　第3章　4.　4-10　可塑剤濃度が及ぼすゲル構造への影響　205
  • I.　第3章　4.　4-11　電場によるゲルの構造変化　205
  • I.　第3章　5.　エラストマーの電場変形　206
  • I.　第3章　5.　5-1　メモリー効果　207
  • I.　第3章　5.　5-2　ポリマーネット構造による変形の制御　207
  • I.　第3章　5.　5-3　添加物による変形の制御効果　208
  • I.　第3章　5.　5-4　導電性ポリマー電極による制御　208
  • I.　第3章　6.　応用の試み　209
  • I.　第3章　7.　まとめ　210
  • II.　光駆動型高分子人工筋肉
  • II.　第1章　アゾベンゼン液晶ゲルアクチュエータ　中野誠，兪燕蕾，池田富樹
  • II.　第1章　1.　21世紀はロボットの時代　215
  • II.　第1章　2.　高分子アクチュエータ　216
  • II.　第1章　3.　液晶ゲルアクチュエータ　217
  • II.　第1章　4.　光駆動型高分子アクチュエータ　218
  • II.　第1章　5.　光応答性高分子液晶アクチュエータ　219
  • II.　第1章　6.　光に応答して屈曲する液晶ゲルの作製　220
  • II.　第1章　7.　光に応答して屈曲する液晶ゲル　223
  • II.　第1章　8.　光に応答して屈曲する液晶ゲルの膨潤溶媒の効果　226
  • II.　第1章　9.　溶媒がない状態における液晶ゲルの光屈曲挙動　227
  • II.　第1章　10.　アゾベンゼン液晶ゲルの屈曲のメカニズム　227
  • II.　第1章　11.　光で自由自在な方向へ屈曲する液晶ゲル　229
  • II.　第1章　12.　まとめ　231
  • II.　第2章　光で自在に変形する半剛直性高分子ゲル-光作動型人工筋肉の創製への光を活用したアプローチ-　古川英光，堀江一之
  • II.　第2章　1.　はじめに　233
  • II.　第2章　2.　新規光応答性ゲルの検討　234
  • II.　第2章　3.　光応答性の半剛直性高分子ゲルの合成　237
  • II.　第2章　4.　光応答性の評価　238
  • II.　第2章　5.　まとめ　240
  • III.　その他の人工筋肉開発
  • III.　第1章　人工筋肉をめざした磁気活性ポリマーとアドバンスト・ロボティクス　M.Zrinyi/，翻訳：大杉麻美
  • III.　第1章　1.　緒言　245
  • III.　第1章　2.　ソフトポリマー複合材料　246
  • III.　第1章　3.　磁場応答性ポリマーゲルとエラストマー　247
  • III.　第1章　4.　肉眼でわかるゲル形状への磁場の影響　248
  • III.　第1章　5.　磁場特性　249
  • III.　第1章　6.　不均一磁場のマグネトエラスト　252
  • III.　第1章　7.　一方向性マグネトエラスト測定　252
  • III.　第1章　8.　不連続的形状転移の観察　255
  • III.　第1章　9.　マグネトエラストの不均一変形　257
  • III.　第1章　10.　動力学的形状変化　262
  • III.　第1章　11.　まとめ　262
  • III.　第2章　筋肉タンパク質ゲルを用いたソフトアクチュエータの開発　浦剛博，角五彰，[キョウ]剣萍，長田義仁
  • III.　第2章　1.　はじめに　267
  • III.　第2章　2.　アクチン・ミオシンの研究　268
  • III.　第2章　3.　アクチン・ミオシンの調製　270
  • III.　第2章　4.　自己組織化と化学反応を利用した巨大アクチンゲルの作製　270
  • III.　第2章　5.　配向ミオシンゲルの作製　279
  • III.　第2章　6.　運動発現　282
  • III.　第2章　6.　6-1　配向ミオシンゲルによる運動発現と解析　282
  • III.　第2章　6.　6-2　巨大アクチンゲルの運動発現と解析　284
  • III.　第2章　6.　6-3　配向ミオシンゲル上での巨大アクチンゲルの運動発現　284
  • III.　第2章　7.　おわりに　286
  • IV.　空気圧駆動型アクチュエータ
  • IV.　第1章　空気圧ソフトアクチュエータの構造と応用　則次俊郎
  • IV.　第1章　1.　はじめに　291
  • IV.　第1章　2.　ソフトアクチュエータの基本概念　292
  • IV.　第1章　3.　空気圧ソフトアクチュエータの基本形式　293
  • IV.　第1章　3.　3-1　繊維強化型　293
  • IV.　第1章　3.　3-2　面駆動型　294
  • IV.　第1章　4.　空気圧ソフトアクチュエータの構造　294
  • IV.　第1章　4.　4-1　マッキベン型ゴム人工筋　294
  • IV.　第1章　4.　4-2　湾曲型ゴム人工筋　296
  • IV.　第1章　4.　4-3　揺動型アクチュエータ　298
  • IV.　第1章　4.　4-4　面駆動型アクチュエータ　298
  • IV.　第1章　4.　4-5　空気圧ソフトアクチュエータの制御　302
  • IV.　第1章　5.　空気圧ソフトアクチュエータの応用　303
  • IV.　第1章　5.　5-1　リハビリテーション支援ロボット　303
  • IV.　第1章　5.　5-2　管内移動ロボット　305
  • IV.　第1章　5.　5-3　人間親和型ソフトメカニズム　307
  • IV.　第1章　5.　5-4　ウェアラブルパワーアシストロボット　311
  • IV.　第1章　6.　おわりに　316
  • IV.　第2章　空気圧ゴム人工筋を用いたロボットアームの開発-建設機械の遠隔操縦システムへの適用-　川嶋健嗣，香川利春
  • IV.　第2章　1.　はじめに　317
  • IV.　第2章　2.　空気圧ゴム人工筋(PARM)　318
  • IV.　第2章　3.　空気圧ロボットアーム　321
  • IV.　第2章　3.　3-1　6自由度ロボットアーム　321
  • IV.　第2章　3.　3-2　制御方法　322
  • IV.　第2章　3.　3-3　動作実験　325
  • IV.　第2章　4.　建設機械遠隔操縦システムへの適用　326
  • IV.　第2章　4.　4-1　建設機械の遠隔操縦　326
  • IV.　第2章　4.　4-2　システム構成　328
  • IV.　第2章　4.　4-3　実証実験の方法　330
  • IV.　第2章　4.　4-4　実験結果　331
  • IV.　第2章　5.　おわりに　335
  • V.　電場駆動型メタル・アクチュエータ
  • V.　第1章　薄膜金属ガラスを用いた三次元マイクロアクチュエータの開発　秦誠一
  • V.　第1章　1.　はじめに　341
  • V.　第1章　2.　薄膜金属ガラス　342
  • V.　第1章　3.　過冷却液体域を利用した微細構造の製作　343
  • V.　第1章　3.　3-1　焼なましによる平面構造体の製作　343
  • V.　第1章　3.　3-2　微細成形による三次元構造体の製作　345
  • V.　第1章　4.　薄膜金属ガラスを用いた円すいばねマイクロアクチュエータ　349
  • V.　第1章　4.　4-1　構造と特徴　349
  • V.　第1章　4.　4-2　製作方法　352
  • V.　第1章　4.　4-3　駆動特性　354
  • V.　第1章　4.　4-4　集積化と高出力化　356
  • V.　第1章　5.　おわりに　361
  • V.　第2章　形状記憶合金を用いたソフト・マイクロアクチュエータの開発と医療用カテーテルへの応用　芳賀洋一，峯田貴，江刺正喜
  • V.　第2章　1.　はじめに　365
  • V.　第2章　2.　形状記憶合金アクチュエータの特徴　366
  • V.　第2章　3.　コイル型SMAアクチュエータ　368
  • V.　第2章　4.　エッチングによるジグザグ型SMAアクチュエータ　376
  • V.　第2章　5.　リボン型屈曲アクチュエータ　385
  • V.　第2章　6.　ねじれ回転機構，伸縮運動機構，硬さ調節機構　389
  • V.　第2章　6.　6-1　ねじれ回転機構　390
  • V.　第2章　6.　6-2　伸長・伸縮（前後運動）機構　392
  • V.　第2章　6.　6-3　硬さ調節機構　392
  • V.　第2章　7.　医療応用と多機能化　393
  • V.　第2章　7.　7-1　能動イレウスチューブ　393
  • V.　第2章　7.　7-2　能動ガイドワイヤーを用いた血管形成術(PTA)　395
  • V.　第2章　7.　7-3　腎臓用超音波内視鏡と能動カテーテルの組合わせ　396
  • V.　第2章　7.　7-4　光ファイバー内視鏡と能動屈曲機構の組合わせ　397
  • 結び　<金藤敬一>
  • ・略語一覧
  • ・事項索引

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