電気で動く「やわらかい糸」を開発 －身体に寄り添う次世代アクチュエータファイバ－

電気で動く「やわらかい糸」を開発－身体に寄り添う次世代アクチュエータファイバ－

2026年1月21日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇学际科学フロンティア研究所　准教授　郭媛元

【発表のポイント】

光ファイバ製造技术を応用した、新しい热延伸技术^（注１）によるソフトアクチュエータ^（注２）を开発しました。
髪の毛ほどの细さで、电圧をかけるだけで曲がり?缩み?立体的に动くアクチュエータファイバを実现しました。
ウェアラブル机器やソフトロボット^（注３）など、身体に寄り添う次世代デバイスへの応用が期待されます。

【概要】

柔らかく安全に动作するアクチュエータは、ソフトロボティクスやウェアラブルデバイスなど、次世代の人间共存型技术において重要な役割を担っています。しかし、従来のアクチュエータの多くは金属材料を用いており、高い刚性や动作自由度の制限、复雑な駆动系が课题となっていました。

东北大学学际科学フロンティア研究所?大学院医工学研究科の郭媛元准教授、ならびに工学部機械知能?航空工学科の秋元有斗学部生（学際科学フロンティア研究所ジュニアリサーチャー）を中心とし、フランスINSA Lyon MatéIS研究所、および日仏ジョイントラボラトリー（ELyTMaX）との国際共同研究チームは、光ファイバ製造に用いられる熱延伸技術を応用することで、電圧をかけるだけで曲がり?収縮?三次元的に動作するポリマー製の超細径ソフトファイバアクチュエータの開発に成功しました。本デバイスは、髪の毛ほどの細さでありながら高い柔軟性と多自由度の動作を実現しており、身体に寄り添うソフトロボットやウェアラブル機器などへの応用が期待されます。

本研究成果は、学術誌ACS Omegaに2026年1月20日付で掲載されました。

図1. 延伸技術により電気で動く「やわらかい糸（ソフトファイバアクチュエータ）」を実現した。

【用语解説】

注1. 熱延伸技術
材料を加热して柔らかくした状态で引き伸ばすことで、センチメートルサイズの材料を、设计した断面构造を保ったまま、マイクロメートルからナノメートルサイズまで细く加工できる製造技术。もともとは光ファイバ製造に用いられてきたが、近年では电极やセンサ、流路など复数の机能を一本の柔软なファイバ内に集积できる技术として発展してきた。

注2. ソフトアクチュエータ
ゴムや柔らかい高分子材料などを用いて作られた、「しなやかに动く駆动装置」のことである。电気や空気、热などの刺激によって、曲がる?伸びる?缩むといった动作を行い、金属製のモーターやアクチュエータに比べて柔软性が高く、安全に人や生体と接することができる。そのため、ソフトロボット、ウェアラブル机器、医疗?ヘルスケア分野など、人の身体に寄り添う技术への応用が期待されている。

注3. ソフトロボット
従来の金属や硬い部品を中心としたロボットとは异なり、ゴムや树脂などの柔らかい材料を用いて、人や环境に安全になじむよう设计されたロボットを指す。

【论文情报】

タイトル：Thermally drawn soft dielectric elastomer actuator fiber
著者：Yuto Akimoto, Gildas Coativy,Jean-Yves Cavaillé, Jér?me Adrien, Eric Maire, Yuanyuan Guo*
*责任着者：
东北大学学际科学フロンティア研究所新领域创成研究部
东北大学大学院医工学研究科バイオファイバ医工学分野　
准教授　郭媛元
掲載誌：ACS Omega
顿翱滨：

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