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工学部

生命工学科 有機・バイオエレクトロニクス研究室


開発中のバイオ燃料電池
エレクトロニクスは、スマホから航空機に至るまであらゆる電子機器の心臓部を司る電子技術です。その技術を微生物や人の体に応用して、生命科学や医工学の分野に進展させるのがバイオエレクトロニクスです。
 研究は、グルコースや糖質のエネルギーを直接電気に変換するバイオ燃料電池の開発を行っています。これは、再生可能エネルギーの有効利用です。また、機能性ポリマーを用いた人工筋肉の開発も行い、人間親和性の高いソフトロボットに搭載できます。これらの研究は、生体の機能を模倣したバイオミメティックデバイスとして、新しい産業技術となります。


開発中のバイオ燃料電池

主な研究テーマ

  • 機能性ポリマーによる人工筋肉
  • 食品のエネルギーによるバイオ燃料電池
  • バイオミメティックデバイス

指導教員

金藤 敬一 教授 (カネトウ ケイイチ)

専門分野

  • バイオエレクトロニクス
  • 有機イオントロニクス
  • バイオミメティックデバイス

教員メッセージ

人間には、スマホや宇宙船を造る技術はあっても、小さな蟻一匹も作ることは出来ません。勿論、蟻を動かす筋肉でさえ複雑で造るのは不可能です。また、今のロボットは開発が進み、走ったり階段を上ることも出来ますが、ぎこちなく歯車の擦れる音がします。研究室では、機能性ポリマーを使って、軽くて柔軟に伸縮する人工筋肉を開発して、ロボットを動かし、義手や義足を造ることを目標に研究開発しています。
 また、生体内にはグルコース(ブドウ糖)などバイオエネルギーが大量に蓄えられています。このエネルギーを直接電気に変換して、人工臓器などを動かすバイオ燃料電池の開発も行っています。 生命活動をバイオミメティックデバイスによって、より良い未来技術を開発していきませんか。

在学生メッセージ

この研究室では、導電性高分子による人工筋肉の研究を行っています。具体的には、電気の流れる高分子を作製し、酸化還元反応により伸縮をさせています。近い将来、ロボットなどの動力源として使われるかもしれない導電性高分子を扱い、日々実験を進めています。物理や化学の知識が必要で、分からないことも多く大変ですが、先生が親切に教えてくださるので毎日充実しています。人工筋肉の研究は医療の発展により、今後必要になってくる分野です。人工筋肉に興味のある方は、ぜひ一緒に研究していきましょう。

この研究がかなえる未来

不治の病や大怪我で欠損した体は、投薬や手術、再生医療によって回復できるようになりました。それでも未だ治療できない症例が沢山あり、医療だけでなく工学と融合した医工学の分野がますます重要です。本研究室では、工学の観点から人工代替器官を開発し、人々の暮らしが豊かになるような研究をします。例えば、人工筋肉による義手・義足やロボットに応用することで、人造人間の開発にも発展します。また、生命活動は自然環境そのもので、その仕組みをバイオエレクトロニクスによって模倣し、エネルギー再生や物質循環に取り込み、省エネルギーや環境保全にも貢献します。

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