マイクロ金属触媒を低コストで自動製造するマイクロロボット

この研究成果は、2025年8月21、22日に国立研究開発法人 科学技術振興機構(JST)主催の大学見本市2025~イノベーション・ジャパンに出展しました。
 
技術概要 無機膜の自励振動システムを新規に開発しました。さらに、そのアクチュエータ能を応用し、微小非球形金属化合物ビーズを自動射出成形するマイクロロボットの開発にも成功しました。このロボットには、微小金属化合物ビーズ製造装置として従来技術と比較し、以下の新規性・優位性があります。

  1. 自己組織化の原理で人による組み立て不要
  2. 極小(mmサイズ)
  3. 自動組上げ・極小なので低コスト(1000分の1)
  4. 単独駆動(外部電源不要)
  5. 極小・低コストながら従来のアクチュエータに比肩するエネルギー密度40µJ/cm^3

 
想定される活用事例 開発した無機膜自励振動システムは、微小金属化合物ビーズの製造装置に展開できます。
 

従来のフェントン処理とその課題

本発明の新規性

  • 自己組織化で製造装置が自動組み立て
  • 単独駆動(外部電源不要)
  • 高エネルギー密度の駆動能(40 µJ/cm3)
  • 極小(µLサイズ)の金属ビーズを自動製造
  • フェントン条件で自己泳動する金属触媒

 
優位性

  • 自己駆動材料が自己駆動材料を生産(世界初!)
  • 既設フェントン処理システムを流用可能
  • 電気代(0円~)、製造コスト(22円/kg)の削減

 
自動泳動微小金属触媒の製造からSTEM教材まで!

本発明の基本原理
実施例1
実施例2
実施例3

 
企業とのマイルストーン

  • 触媒能のベンチ試験
  • 触媒の耐久/安定性試験
  • 触媒回収/再生法の検証
  • 事業化検証
  • パイロット製品開発
  • 量産化体制の構築
  • 販売体制の確立

 
研究者松尾 宗征
広島大学
大学院統合生命科学研究科
助教