橋本　将明 （ハシモト　マサアキ）

Hashimoto, Masaaki

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 システムデザイン工学科 （矢上）

職名

助教（有期）
このページの先頭へ▲

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2018年04月
    -
    2021年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 日本学術振興会特別研究員 (DC1)

  • 2021年04月
    -
    2022年03月

    名古屋大学大学院, 工学研究科, 日本学術振興会特別研究員 (PD)

  • 2021年10月
    -
    継続中

    日本科学技術振興機構, ACT-X「強靱化ハードウェア」, 個人研究者

  • 2022年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学, 理工学部システムデザイン工学科, 助教

このページの先頭へ▲

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2012年04月
    -
    2016年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, システムデザイン工学科

  • 2016年04月
    -
    2018年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻修士課程

  • 2018年04月
    -
    2020年09月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻 後期博士課程早期修了

このページの先頭へ▲
 

論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Quadrant kirigami-type electrothermal MEMS actuator with multi-degree-of-freedom morphing capability

    Tsutsui T., Taguchi Y., Hashimoto M.

    Journal of Micromechanics and Microengineering （IOP Publishing）  35 （ 2 ） 025004 - 025004 2025年01月

    最終著者, 責任著者, 査読有り,  ISSN  0960-1317

    　概要を見る

    Kirigami design principles have been widely applied to develop thermally responsive shape-morphing devices across various scales. However, the multi-degree-of-freedom (multi-DoF) morphing capabilities of microelectromechanical-systems (MEMS)-scale kirigami devices under localized Joule heating remain largely unexplored. This paper presents a quadrant kirigami-type electrothermal MEMS actuator with multi-DoF morphing capabilities, demonstrating both one-dimensional piston motion and two-dimensional (2D) tilting motion. The actuator, fabricated using surface and bulk micromachining techniques, features four independent electrical circuits, creating four electrothermally separated quadrants within the MEMS-scale kirigami structure. The temperature distribution within each quadrant of the actuator, subjected to localized Joule heating, was experimentally examined using thermography, revealing distinct temperature contrasts. The actuator demonstrated multi-DoF morphing capabilities, achieving a 2D tilting angular displacement of approximately 10° at 70 mW and a vertical piston displacement of 1.5 mm at 135 mW. These experimental results validate that the electrothermal quadrant design, leveraging localized Joule heating, enhances the DoF morphing capabilities of kirigami-type electrothermal MEMS actuators.

  • Bimorph Thermal Microactuator Fabricated by Additive and Subtractive Femtosecond Laser Processing

    Chen T., Taguchi Y., Hashimoto M.

    International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics （IEEE）     1 - 2 2024年07月

    最終著者, 査読有り,  ISSN  21605033

    　概要を見る

    This study presents an additive and subtractive fabrication method for a bimorph thermal microactuator using TPP 3D printing and femtosecond laser ablation. First, a microcantilever with a thickness of 30 μm was printed by TPP 3D printing. Second, femtosecond laser ablation was utilized to reduce the thickness to 15 μm, which facilitated the creation of a bimorph structure. The cantilever-shaped bimorph microactuator demonstrated stable cyclic actuation, achieving a tip displacement of 11.5 μm through laser heating.

  • Fabrication of a Soft Photothermal Microactuator Using Two-photon Polymerization and Vacuum Filling

    Tanaka K., Taguchi Y., Hashimoto M.

    International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics （IEEE）     1 - 2 2024年07月

    最終著者, 査読有り,  ISSN  21605033

    　概要を見る

    A fabrication method of a soft photothermal microactuator using two-photon polymerization and vacuum filling is proposed. Proposed microactuator was fabricated through two processes: A two-photon polymerization (TPP) and a composite injection by a vacuum filling. First, a PDMS microcantilever with a microfluidic channel was printed by TPP. Second, a PDMS composite containing thermally expandable microspheres was filled in the microfluidic channel. To validate this method, a microactuator with dimensions of 1 mm × 130 μm × 100 μm was fabricated. We demonstrated the ability of the soft photothermal microactuator to produce displacement of approximately 50 μm by laser heating.

  • Fabrication and characterization of VO<inf>2</inf> kirigami electrothermal MEMS actuator

    Tsutsui T., Taguchi Y., Hashimoto M.

    International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics （IEEE）     1 - 2 2024年07月

    最終著者, 査読有り,  ISSN  21605033

    　概要を見る

    A kirigami electrothermal MEMS actuator using the phase transition material VO2 has been proposed. This paper reports the fabrication process and mechanical characteristics of the actuator. The actuator was fabricated by MEMS processes with VO2 annealing method. Through the environmental heating, the actuator exhibited the bi-directional actuation due to the thermal expansion and phase transition shrinkage of VO2, resulting in a net downward displacement of 219.5 μm.

  • Design of focus-tunable freeform microlens printed on kirigami MEMS actuator

    Yuki Matsuoka, Tomoya Tsutsui, Yoshihiro Taguchi, Masaaki Hahsimoto

    2024 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) （IEEE）     1 - 2 2024年07月

    最終著者, 査読有り

全件表示 >>

このページの先頭へ▲

KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

このページの先頭へ▲

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

  • マイクロピラー駆動型MEMSフレキシブル熱輸送デバイスの研究

    野村稜武, 上野藍, 橋本将明, ALASLI Abdulkareem, 長野方星

    日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 60th 2023年

    ISSN  1346-1532

このページの先頭へ▲

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 付加・除去光造形微細加工で拓く多自由度熱駆動4Dソフトマイクロアクチュエータ

    2023年04月
    -
    2025年03月

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究, 橋本 将明, 若手研究, 補助金,  研究代表者

  • 狭隘・伸縮空間での気液相変化素過程の理解に基づくストレッチャブル熱デバイスの創成

    2022年04月
    -
    2025年03月

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 上野 藍, 橋本 将明, 基盤研究(C), 未設定

  • メカノサーモロジー創成のための低温駆動型相変化マイクロアクチュエータの開発

    2021年04月
    -
    2022年03月

    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 橋本 将明, 特別研究員奨励費, 未設定

    　研究概要を見る

    本課題では、金属絶縁体相変化二酸化バナジウム薄膜をベースとした低温駆動型相変化マイクロアクチュエータの開発を目的としている。二酸化バナジウム薄膜は相転移温度前後で巨大物性変化を示すことから工学的に注目されているが、微小熱エネルギーで駆動可能な二酸化バナジウムマイクロアクチュエータは開発されていない。本研究では、相変化特性を巧みに利用した低温駆動型相変化マイクロアクチュエータの設計・作製・評価の一連に取り組み、アクチュエータ材料としての二酸化バナジウム薄膜のポテンシャルを明らかにする。
    本年度は、応力が熱物性値である相転移温度と相転移モードの重要なパラメータになっていることを着目し、二酸化バナジウム薄膜相変化マイクロアクチュエータの基本設計を行った。設計にあたっては、熱膨張率・熱伝導率・ヤング率といった薄膜の熱機械物性を考慮して、二酸化バナジウム薄膜と組み合わせる金属ナノ薄膜材料を探索した。そして、熱機械連成有限要素解析を用いて、アクチュエータの幾何形状を決定した。また、微細加工技術を用いたアクチュエータ作製にも取り組み、スパッタ法による二酸化バナジウム薄膜の合成を試みた。スパッタ成膜におけるプロセス圧力と基板温度などのパラメータを変化させ、XRD・基板曲率法などを用いて多角的に膜質を評価した。さらには、本課題から派生的に発展した熱駆動マイクロアクチュエータの開発にも取り組み、当初の計画以上に研究が進展した。

  • 低消費電力な超長ストローク熱駆動MEMSアクチュエーターの開発

    2021年
    -
    2023年

    JST科学技術振興機構, 戦略的創造研究推進事業 ACT-X, 橋本 将明, 未設定

    　研究概要を見る

    膨大な熱エネルギーを消費してきた社会がカーボンニュートラル社会へとシフトするためには、高効率に熱エネルギーを機械エネルギー変換するハードウェアが不可欠です。本研究では、相変化ナノ薄膜と熱膨張ナノ薄膜を融合させた低消費電力で超長ストロークな熱駆動MEMSアクチュエーターを開発し、熱エネルギーを超高効率に機械エネルギーに変換する強靭化マイクロマシンの設計・製造基盤技術の創出に挑戦します。

  • 内視鏡下血流イメージングによる定量的光バイオプシー技術の創出

    2019年04月
    -
    2020年03月

    慶應義塾大学, 慶應義塾大学博士課程学生研究支援プログラム（研究科推薦枠）, 研究代表者

全件表示 >>

このページの先頭へ▲

知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 流量測定装置、流量測定方法および流量測定プログラム

    出願日： 特願2017-242118  2017年12月 

    公開日： 特開2018-100968   

    特許権

このページの先頭へ▲

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 新分野開拓表彰

    2023年11月, 一般社団法人日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門

  • 日本熱物性学会奨励賞

    2023年10月, 日本熱物性学会

  • 若手優秀講演表彰

    2022年02月, 一般社団法人日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門

  • 日本熱物性学会論文賞

    橋本将明,田口良広, 2021年10月, 日本熱物性学会, ミリ長ストローク・低電力熱駆動切り紙MEMSアクチュエータの開発ー薄膜バイモルフの熱・機械応答特性ー

  • 日本伝熱学会奨励賞

    2021年05月, 社団法人日本伝熱学会, 光バイオプシーのためのミリ長ストローク切り紙型熱駆動MEMSスキャナーの開発

全件表示 >>

このページの先頭へ▲
 

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • システムデザイン工学実験第１

    2024年度

  • 理工学基礎実験

    2024年度

  • プログラミング演習

    2024年度

  • システムデザイン工学実験第１

    2023年度

  • 理工学基礎実験

    2023年度

全件表示 >>

このページの先頭へ▲
 

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2024年04月
    -
    2025年03月

    広報委員, 日本機械学会熱工学部門

  • 2024年04月
    -
    2025年03月

    若手企画主担当, Future Technologies 2024 および第 41 回センサ・シンポジウム実行委員会

  • 2024年01月
    -
    2024年08月

    Technical program committee member, International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics - OMN 2024

  • 2023年04月
    -
    2024年03月

    若手企画副担当, Future Technologies 2023 および第 40 回センサ・シンポジウム実行委員会

  • 2023年01月
    -
    継続中

    運営委員, 4大学ナノ・マイクロファブリケーションコンソーシアム

このページの先頭へ▲