東京工業大学進士研究室SHINSHI<br>LAB.

研究テーマ

医療に生かす磁気・超音波技術

ECMO(人工心肺)や補助人工心臓

コンパクトな磁気軸受・モータやベアリングレスモータの研究から、新型コロナウィルス感染の重症肺炎患者に使用するECMO(人工心肺)用のディスポーザブル遠心血液ポンプや心臓病患者の治療に用いる体内植え込み補助人工心臓の開発をすすめています。

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図1 開発中のディスポーザル血液ポンプ用ベアリングレスモータ

図2 磁気浮上ポンプの動物実験

図3 開発した体内植え込みを目指した磁気浮上型補助人工心臓

ウエアラブル医療機器、マイクロポンプ

マイクロアクチュエータやマイクロポンプ研究をバイオ研究や感染症の高速診断などに用いるマイクロチップに応用しています。

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図4 マイクロ検査チップ

図5 マイクロポンプ

ドラッグデリバリー用カプセルの超音波破砕

抗がん剤などの治療薬を体内の必要な場所に、必要な時間、必要な量だけ送り込むことを可能にするドラッグデリバリーシステム(DDS)では、標的となる病変部位において薬剤放出を行う制御技術が求められます。メガヘルツ帯の超音波によって薬剤を搭載したマイクロカプセルを効率よく破砕する技術を開発しています。

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図6 超音波照射システム

図7 超音波照射前後のマイクロカプセルの様子

宇宙用メカトロニクス開発

スペースデブリ捕獲マニュピュレータ

スペースデブリとは軌道上に浮遊するゴミ(老朽化した人工衛星や打ち上げ用ロケットの残骸等)のことです。持続的な宇宙開発のためにはこれらを捕獲し、大気圏に突入させることで焼却させ、デブリと衛星との衝突を低減することが重要です。本研究では軽量で格納時はコンパクトになる、収納性に優れたデブリ捕獲用アクチュエータを研究しています。

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図8 デブリ捕獲用アクチュエータ

観測衛星用高速ステアリングミラー

レーザ加工・人工衛星における画像ブレの補正や衛星間のレーザ通信のために、大口径、高応答な高速ステアリングミラーの開発が不可欠です。圧電素子や電磁アクチュエータを用いた、10kHz以上のバンド幅を有する世界トップレベルの応答性を有するステアリングミラーを開発しています。

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図9 高速ステアリングミラー

超スマート社会を支えるIOT

超小型カメラ用マイクロアクチュエータ技術

スマートフォンカメラの絞り機構や手振れ補正機構用に超薄型の扁平モータや多軸アクチュエータが求められています。永久磁石の微細多極着磁技術を用いた新しいマイクロアクチュエータの開発を進めています。

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図10 超小型カメラ用マイクロアクチュエータ技術

マイクロセンサ用エネルギー源としての振動発電

身体に取り付けるモバイル電源として、人の歩行などの低周波振動でも効率よく発電可能なマイクロ発電デバイスを開発しています。

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図11 多極磁石を用いた振動型エナジーハーベスタ

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