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カーボンナノチューブ駆動機構

シーズコード S110007532
掲載日 2011年12月28日
研究者
  • 堀江 知義
  • 二保 知也
技術名称 カーボンナノチューブ駆動機構
技術概要 図(A)のように置かれた円筒形CNTに対して、中心軸の一方向から(図の左から)定常磁場を与える。次に、CNTに対して、側面の一方向から(図の下から)変動磁場を与えると、CNT内に渦電流が発生する。この渦電流と定常磁場により電磁力が生じ、円筒形CNTの長さ方向両側の一方(図のa点)は上方向に、他方(図のb点)は下方向に変形する(図(B))。ここで変動磁場を逆向きに与えると、CNT内の渦電流が逆向きに流れる(図(C))。この渦電流と定常磁場により電磁力が生じ、円筒形CNTの長さ方向両側の一方(図のa点)は下方向に、他方(図のb点)は上方向に変形する(図(D))。そして、変動磁場を与える向きを周期的に換えることにより、CNTは上下に振動することから、この機構はナノアクチュエータとしての機能を有する。また、定常磁場と変動磁場を同じ方向から与え、変動磁場を与える向きを周期的に換えることにより、CNTの断面は伸縮することから、この機構はナノポンプとしての機能を有することになる。
画像

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研究分野
  • ロボットの設計・製造・構造要素
  • 固体デバイス一般
展開可能なシーズ カーボンナノチューブ(CNT)に対して、配線などを必要とせずに非接触でエネルギーを供給することによって動作し、また、その動作も全方向屈曲動作や伸縮動作といった運動自由度を持ち、さらに、駆動力や動作速度も制御できる強い駆動力が発生可能なナノスケールの駆動機構を実現する。CNTが高導電性材料であることに注目して、従来技術とは異なる駆動原理に基づき、電磁力を用いたCNT駆動機構を提供する。
従来技術とは異なる駆動原理に基づき、電磁力を用いたCNT駆動機構を提供することが可能となる。これによって、ナノサイズの材料を駆動させることができるナノアクチュエータやナノマニピュレータといったナノマシンを開発することが可能となる。駆動のためのエネルギーを非接触で供給して動作させることができ、CNTに印加する磁場の方向により、曲げ動作や伸縮動作を行ない、また、CNTに印加する磁場の強さや変動速度を変化させることにより、駆動力や動作速度を制御できる。
用途利用分野 カーボンナノチューブ駆動機構、ナノアクチュエータ、ナノ物質搬送機構、超小型機械、ナノピンセット
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人九州工業大学, . 堀江 知義, 二保 知也, . カーボンナノチューブ駆動機構. . 2009-02-12
  • B82B   3/00     
  • B01J  19/08     
  • F03G   7/00     
  • F04B   9/00     
  • B82Y  15/00     

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