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Micro Thermo-Mechanical Systems —A New MEMS Family
Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), pioneered through semiconductor microfabrication, have had a major impact on both industry and academia. Traditionally, MEMS have focused on integrating electrical and mechanical domains at the microscale. Our laboratory explores a new frontier — the integration of thermal and mechanical domains — to establish a new MEMS family called Micro Thermo-Mechanical Systems, which extends and advances the concept of conventional thermally driven MEMS. Within this framework, we are developing various microscale thermal actuators and other thermo-mechanical devices that embody this new paradigm.
半導体微細加工技術によって発展してきたマイクロ電気機械システム（MEMS）は、これまで産業界と学術界の双方に大きな影響を与えてきました。従来のMEMSは、マイクロスケールにおける電気と機械の統合を中心に発展してきました。私たちの研究室では、熱と機械の統合という新たなフロンティアを開拓し、従来の熱駆動MEMSを拡張・発展させた新しいMEMSファミリー「マイクロ熱機械システム（Micro Thermo-Mechanical Systems」の創出に取り組んでいます。この枠組みのもとで、私たちはマイクロスケールの熱駆動アクチュエータや、新しい原理に基づく熱機械デバイスの開発を進めています。
New Thermal Expansion Materials —for Thermo-Mechanical Systems
To design thermo-mechanical systems, such as thermal actuators, it is essential to understand and control the thermo-mechanical properties of materials. The coefficient of thermal expansion (CTE) is one of the most critical parameters. Our laboratory develops precise CTE measurement techniques and creates new thermal expansion materials. Through material design guided by advanced CTE measurements, we aim to drive the evolution of next-generation thermo-mechanical systems, including thermal actuators.
熱駆動アクチュエータなどの熱機械システムをデザインするためには、材料の熱機械的物性を理解し、制御することが不可欠です。中でも、熱膨張率は、温度変化に対する変形や応力を支配する最も重要な熱機械的物性の一つです。橋本研究室では、熱膨張率の高精度測定手法の開発と、それに基づく新しい熱膨張材料の創出を進めています。これらの先進的な測定技術を基盤とした材料設計を通じて、次世代の熱機械システムおよび熱駆動アクチュエータの創出を目指しています。
Transcaling Thermo-Mechanical Systems
—Bridging Nano and Macro, Lab and Space, Research and Industry
With expertise in thermo-mechanical system design developed at the nano and microscale, we are exploring the development of macro-scale thermal actuators that can operate in diverse environments, including outer space and biological systems. These studies are accelerated through interdisciplinary collaborations with universities and industries. If you are interested in our research, please feel free to contact us. Through an open and collaborative framework, we aim to connect the knowledge born in our laboratory with industry and contribute to the advancement of other fields and society.
ナノ・マイクロスケールで培った熱機械システム設計を基盤に、スケールを横断し、宇宙や生体をはじめとする多様な環境で動作するマクロスケールの熱駆動アクチュエータの開発にも挑んでいます。これらの研究は、大学や企業様との共同研究を通じた異分野融合によって加速されます。研究に関心をお持ちの方は、ぜひお気軽にご連絡ください。オープンで協働的な体制のもと、研究室で生まれた知を産業へとつなげ、異分野や社会の発展に貢献していきます。