溶液印刷による紙の自動立体構造形成ダイナミクスの制御
| Project/Area Number |
18H05895
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
重宗 宏毅 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (40822466)
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| Project Period (FY) |
2018-08-24 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | ペーパーメカトロニクス / 自動立体構造形成 / 溶液印刷 / 浸透現象 / 紙材料 / 浸透揮発機序 / インクジェットプリンタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，溶液を紙に印刷することによって紙の自動立体構造形成ダイナミクスを制御し，さらに紙の自律構造形成法の原理探索につなげる事を目的とする．我々が開発した構造形成用インクに不純物を混合することによって，紙と構造形成用インクの物理化学反応を調整する．不純物を混合することによって溶液の物理特性が変化するため，それに適したプリンタも選定した．紙への浸透と乾燥ダイナミクスを調整することによって，結果的に紙の自律構造形成過程が変化し，紙の折り曲がりに順序を付けることに成功した．順序を付けることによって，これまでは作製できなかった重ね折りや袋折りなどの折り方に成功した．プリンタによって紙に付与される動きは，印刷される場所と溶液によってプログラムされ，印刷直後に動き出すPrinted Active Paperの概念を提案した．本研究成果については学術論文誌へ投稿中である．
また，自律形成後の構造についての評価も行った．まず，得られた立体構造に電気的な機能を付与し，自励振動する機構の印刷法による作製を提案した．機構には電鈴ベルのメカニズムを参考にした．具体的には，電気的機能を付与した1枚の紙を折り曲げ，磁石と相互作用させることによって，直流入力信号から振動出力信号を得られる印刷物の設計を行った．本研究成果については，国際シンポジウムMHS2018において発表を行った．また，形成された折り紙構造の加重強度について検討を行った．折り紙構造体の強度は，紙自身の剛性だけでなく折り曲げ部の剛性の設計が重要になることがわかった．本研究成果については，電気学会IMEC2018において発表を行った．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
