医療・ロボット系誘電エラストマの開発

誘電エラストマ用のポリマー・CNT・医療用アクチュエータ・義足/義手展開

★ 誘電エラストマにCNTを用いるとどうなる？ 優れた柔軟性と高伝導性を有しかつ透明なCNT誘電エラストマの説明！
★ 医療への応用、特にロボットや医療デバイス、アクチュエータ用はどう発展していくのか？

講師

千葉科学研究所　代表　Ph.D.　千葉 正毅 氏
(有)Wits　代表取締役社長　和氣 美紀夫 氏
日本ゼオン(株) 総合開発センター CNT研究所 材料開発チーム　竹下 誠 氏

【受賞歴】
平成28年12月4日に、International Association of Advanced Materialsから、
最先端素材の研究・開発に多大な貢献をしたことで、表彰され、メダルを授与される。

受講料

【1名の場合】37,800円(税込、テキスト費用を含む)
【2名の場合】48,600円(税込、テキスト費用を含む)
【3名以上の場合は一名につき、10,800円加算】(税込、テキスト費用を含む)

※ AndTechの講座では、同一部署に限り申込者のご紹介があれば、何名でもお1人10,800円で追加申し込みいただけます。(申込者は正規料金、お二人目以降は10,800円となります)。追加の際は、申し込まれる方が追加の方を取り纏いただくか、申込時期が異なる場合は紹介者のお名前を備考欄にお書きくださいますよう、お願いいたします。
 
※ AndTechの講座は、特別割引とポイント割引など、2種類以上の割引は、同時には適用されません。誤って、2種類以上の割引を同時にご利用された方には、後程、事務局より割引選択のための確認連絡をいたします。 

対象

誘電エラストマ・ソフトアクチュエータに関心のある研究者・技術者、
経営企画部門・新規事業探索部門など

プログラム

【キーワード】
　医療用アクチュエータ、発電、ロボット、義手・義足、介護、リハビリ、CNT

【講演主旨】
　エレクトロアクティブポリマー(EAP)は、電界等を利用して伸長し、かつ力や電気を発生するソフトアクチュエータのため、近年、世界中で研究・開発が激化している。その中でも、誘電エラストマ(DE)は、CES(米国コンシューマ・エレクトロニクス・ショウ)で、10数年前、金賞を受賞して以来、世界中で有望視されている。既に米国では、各種の小型アクチュエータの販売を開始し、ゲーム機器や携帯電話等に使用されている。またヨーロッパでは、その標準化を急いでいる。
　昨年のCESの展示の60%は、自動車及びその関係のメーカーで、DEは、電気自動車の駆動および車載用モータとして俄然注目を浴びている。その理由として、DEモータは、出力に対して非常に軽く、かつ高効率駆動が可能なため、かなりの省エネ効果が見込まれる。
　千葉等は、上記で開発中の自由な形態を持たせたアクチュエータ(モータ)やセンサを利用して、各種ロボット(手術ロボットを含む)、介護機器、パワースーツ等の開発を、急ピッチで行っている。また、上手く設計をすると、上記のアクチュエーションをしながら、発電も可能である。
勿論、既存のデバイスでは発電することが難しい、緩やかな運動エネルギーでも発電することができ、自然エネルギーをはじめ、人や動物・乗り物・建物等の動きから電気が得られることから、幅広い分野への応用が大いに期待され、2年後の実用化を目指している。
　現在では、SWCNT、金属CNT,や金属が包含されたCNT等が以前に比べ利用し易くなったため、0.1gの誘電エラストマデバイスで、2kgの重りを、5mm程持ち上げることが可能となり、上記で述べた高出力が要求される各種アプリケーションへの応用が実現できるレベルとなった。更に再来年までの目標は、40kgを持ち上げることであり、それは十分現実的な値である!
また、100,000Hzまでドライブ可能で、620%まで変形する!アクチュータ効率は、実測値で81%、発電効率は、72%～90%である。これらのデバイスは、近年、ガラスと同等の透明度になり、応用先が更に広がった。また実際に稼働可能なナノサイズ・ポンプも完成した。
　この様に、応用範囲が大変広いため、数多くの素材が必要とされ、またそれを用いた各種デバイス及びモジュール等開発も急務であり、今が、デバイスメーカー及び素材メーカーにとって、最大のビジネスチャンス到来である。
　本セミナーでは、誘電エラストマ用のポリマー素材、電極素材(特にCNT)、温度特性、寿命、効率、デバイス、その構造や特性及び市場についても、色々議論する。 
 
【プログラム】
1.人工筋肉型アクチュエータについて　
　1.1.エレクトロアクティブポリマー(EAP)概論
　1.2.イオンや磁気などを利用したエレクトロアクティブポリマーとその特徴
　1.3.電気を利用するエレクトロアクティブポリマーとその特徴
　1.4.誘電エラストマの開発の歴史
　1.5.誘電エラストマとの比較
　1.6 誘電エラストマの素材例
　　・誘電エラストマの電極
　　・特に誘電エラストマにCNTを用いた場合との比較！
　　・誘電エラストマに向くCNT
　　・優れた柔軟性と高伝導性を有しかつ透明なCNT誘電エラストマの解説
　　・誘電エラストマ用のポリマー/エラストマ
　　・温度特性、もれ電流、寿命、効率、ヒステリシス等の解説
　1.7.日本および海外の研究開発動向

2　誘電エラストマ・アクチュエータの現状と近未来　
　2.1.アクチュエータの動作原理、素材等の解説、電極のアノマリー、製作法や使用時のポイント
　2.2.誘電エラストマ・アクチュエータの各種応用例
　　・ポンプ、モータ、スイッチなどへの応用
　　・スマートマテリアルなどへの応用(マイクロ工場への応用など)
　　・指向性を有したスピーカ、ソナー、ノイズリダクション・システムなどへの応用
　　・上記技術を応用した各種医療用デバイス(義手・義足を含む)の開発状況
　　・高出力アクチュエータへの挑戦
　　・各種ロボット、リハビリ等を含む各種介護機器、パワースーツ等の開発状況
　　・車への応用(特に電気自動車用)
　　　　@各種用途の詳しい解説および重さに対する出力、効率や発売時期等の解説
　　・地震から建物を守る誘電エラストマ
　　・宇宙への挑戦
　　・素材等の今後の改善点

3.誘電エラストマのセンサへの応用と市場　
　・原理・特徴及び求められる素材・特性と構造
　・医療、スポーツ、ロボットや車載センサへの応用

4. 高効率人工筋肉発電システムへの応用　
　4.1.発電システムの動作原理と今後
　4.2.誘電エラストマ発電システムとその応用例
　　・小型発電システムとワイヤレスシステムなどへの応用
　　　(医療機器への応用も含む)
　　・ウエアラブル発電システム
　　　(医療機器への応用も含む)
　　・車載用発電機(特に電気自動車用)
　　　　@車は誘電エラストマ発電の利用の宝庫！
　　・波発電システムと水産業などへの応用
　　・マイクロ水力発電システムと一次産業への応用
　　・回転翼を持たない新しい風力発電への挑戦
　　・廃熱や太陽熱を利用した発電システムへの応用
　　・誘電エラストマ発電システムの今後の改善点及び将来

5. 誘電エラストマの駆動体験および今後の展開
　・誘電エラストマの今後の展開
　・誘電エラストマ・アクチュエータ、発電素子等のデモを実施
　・誘電エラストマを今後自社で研究・開発をしたい企業・研究機関への支援
　　① 誘電エラストマの今後の展開
　　② 誘電エラストマ・アクチュエータ、発電素子等のデモを実施
　　③ 誘電エラストマを今後自社で研究・開発をしたい企業・研究機関への支援

 【質疑応答　名刺交換】