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熱を加えると形が変わる織物技術、ソウル大研究チームが開発

韓国国内の研究グループが、熱を加えると、温度に応じて思い通りの形に変形が可能な織物技術を開発した。モーターがなくても動くソフトロボット開発の新しいきっかけになるものと思われる。ソウル大学機械航空工学部の安成勳(アン・ソンフン)教授チームは、編み物のパターンを活用して、モーター無しで熱や電流で動く織物を開発したと、10日明らかにした。形状記憶合金を被覆繊維で包んだワイヤを活用して織物を編んだ結果だ。形状記憶合金は、変形が起きても一定温度になると、本来の形に戻る性質を持っている。

研究チームは、この形状記憶合金のワイヤでユリの花の形の織物を織った後、5つの花びらにそれぞれ流れる電流の量を調節したり、熱い風を加えたりして、花の咲く過程を模写することに成功した。電流や熱風によって温度が上がってワイヤが変形し、これにより、花びらが一つずつ開かれる原理である。

の時、織物の編むパターンによって、ワイヤが変形する方向が変わる。研究チームは、編むパターンを変え、スイセンや合弁花、オランダカイウ(アフリカ原産の園芸植物)など、様々な構造の花の咲く動作も実現した。安教授は、「複数の種類の結び目を組み合わせて、希望する方向に曲がるように織物を編めば、曲がりやねじり、線形運動ができるように作れるだけでなく、3次元構造物の体積を変化させることもできる」と語り、「温度変化に応じて、自ら動くソフトロボットと機能性繊維、ウェアラブル機器など、様々な織物に適用できるだろう」と説明した。

この研究結果は、国際学術誌「アドバンスト・マテリアルズ」の4日付けに、表紙論文として掲載された。
http://japanese.donga.com/List/3/02/27/894638/1

【管理人 補足記事&コメント】
一方では、マサチューセッツ工科大学(MIT)とシンガポール工科デザイン大学の研究チームが、温度に応じて形の変わる物体を3Dプリンタで作ることに成功したという。飲み薬のカプセル、ロボットのアクチュエータ、人工筋肉、ウェアラブルデバイス、宇宙船の建材などに応用できる可能性があるとしている。 形状記憶性を備えるポリマーは、低温で硬いアモルファス状態と、高温で柔らかいゴム状態という2つの状態を行き来する。室温で曲げたり伸ばしたりすると変化した形状を保つが、適当な温度に加熱すると元の形に戻ってしまう。つまり、元の形状を記憶しているわけだ。

研究チームは、光に反応して硬化する樹脂と形状記憶ポリマーを組み合わせ、光造形法を用いる3Dプリント技術で形状記憶性のある部品を成形した。この部品は引っ張ると元のサイズの3倍まで壊れることなく伸び、伸びた形状を保つ。この状態でセ氏40度から180度の熱を加えると、元の形に数秒で戻るそうだ。 形状記憶物体の応用例を示すため、温度で変形して小さなネジなどをつかめる部品や、曲げても形が元に戻るエッフェル塔の模型などを作った。

実用化できれば、太陽を自動追尾して向きを変える太陽電池パネル、発熱すると口を開けて薬剤を出す医薬品用カプセルのほか、ロボットなどに応用するとしている。こちらの方がおもしろそうだが…。



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[ 2017年04月11日 11:31 ] カテゴリ:韓国経済 | TB(0) | CM(0)
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