RESEARCH

SOFT ROBOTICS

誘電エラストマー

我々は誘電エラストマー(Dielectric Elastomer)を用いた静電駆動型のDielectric Elastomer Actuator(DEA)やDielectric Elastomer Sensor(DES)に関する研究を推進しています.ファブリケーションとデバイスに重点を置いています.


ソフトポンプ

ElectroHydroDynamics(EHD)を活用したソフトポンプに関する研究を推進しています.一般に空気圧や液圧で駆動するアクチュエータの駆動源として機械式のポンプが利用されています.一方で,人間と機械のインタラクションを考えると,嵩張り,騒音が大きいデバイスでは使い勝手が良いとは言えません.そこで,小型で静かに電気的に駆動するソフトポンプに関する研究を推進しています.EHDは駆動メカニズムに不明な点が多いため,信頼性の高いデバイスを設計するための基礎的な研究にも取り組んでいます.また,EHDを活用したウェアラブルデバイスを設計しています.


Dielectric Elastomers

We promote research on electrostatically driven Dielectric Elastomer Actuators (DEA) and Dielectric Elastomer Sensors (DES). We focus on design and fabrication for devices. 


Soft Pumps

We create soft pumps utilizing ElectroHydroDynamics (EHD). Mechanical pumps are generally used as the driving source for pneumatic and hydraulic actuators. However, considering human-machine interaction, bulky and noisy devices are not user-friendly. Therefore, we are promoting research on electrically-driven soft pumps that are quiet and compact. In addition, since there are many unknowns about the driving mechanism of EHDs, we are also engaged in fundamental research to design highly reliable devices. We desgin wearable devices utilizing EHDs.

Untethered rotational system with a stacked dielectric elastomer actuator
A. Minaminosono et al., Smart Materials and Structures, 30, 065007, 2021. 


Pocketable and smart EHD pump for clothes
Y. Kuwajima et al., ACS Applied Materials & Interfaces, 16, 1833-1891, 2024. 

CHEMICAL ROBOTICS

我々は生体のように化学反応の連鎖によって自律的に駆動する化学的なロボットやソフトマシンを探究しています.我々は化学反応によって歩くゲルや蠕動運動するゲル,体内時計として機能するゲルなどを開発しています.また,その自律的機能の機序解明にも重点を置いています.


 We explore chemical robots and soft machines that are driven autonomously by chemical reaction networks like living organisms. We are developing gels that walk, genrate peristalsis, and gels that function as a biological clock. We forcus on elucidating the mechanisms of their autonomous functions.

SOFT MATERIALS

我々はソフトロボットやケミカルロボット実現のため,ソフトマテリアルの基礎的な研究を推進しています.エラストマー,ゲル,多孔質材料,機能性流体などを研究対象にしています.

 多孔質材料の不均質性を考慮した数理モデル,不均質な多孔質構造を有するゲルのキネティクス,ゲルの接着などを研究しています.


We promote fundamental research on soft materials for soft and chemical robots. Our research interests include elastomers, gels, porous materials, and functional fluids.

We study mechanics of porous materials, kinetics of gels with heterogeneous porous structures, and adhesion of gels.

Simple model for compression of cellular materials 

Y. Yamada and S. Maeda, Journal of Physical Society of Japan, 90, 114003, 2021. 

Rapid response of thermos-sensitive hydrogel with porous structure  

S. Maeda et al., Applied Physics Letters, 106, 171909, 2015.