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Development of structural color printing technology utilizing the stick-slip phenomenon on a needle

Research Project

Project/Area Number 18K13669
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

NAITO Keishi  岐阜大学, 工学部, 助教 (50759339)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsスティック・スリップ / 微細加工 / 微細周期構造 / 構造色プリンティング / スティック・スリップ現象 / 摩擦 / 摩耗
Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the stick-slip (SS) behavior of a needle in order to establish the SS processing method, which is developed by the principal investigator et al., using a needle as a processing tool, keeping in mind the developing a simple, inexpensive and printable structural color printing technique. As a result, it was found that a scratch line by the SS of a needle develops structural color by using a sharp needle like a microcantilever for atomic force microscope and adjusting the processing conditions appropriately. Moreover, we investigated the mechanism of fine periodic structure formation by SS of a needle and proposed one model of that.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,原子間力顕微鏡用マイクロカンチレバーの様に十分に鋭い針を用いたうえで,加工条件を適切に調整することにより,針のスティックスリップ(SS)によるスクラッチラインが構造色を発現することを見出した.但し,カンチレバーは取り扱いが難しいうえに高価であり,SS加工装置は基礎研究用のため自由度が低い.そこで,代替手段としてダイヤモンドペンおよびXYプロッタを使用した結果,SS加工による構造色プリンティング(描画)の可能性を見出した.今後,本研究結果を基に,装置や加工条件が最適化されれば,世界初の機械的な構造色プリンタが実現できる可能性がある.

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Possibility of Fabricating Anisotropic Conductive Film with a Line-and-Space-Like Pattern by Stick-Slip Accompanying Abrasion2019

    • Author(s)
      Keishi Naito, Yuji Kataoka and Kisaragi Yashiro
    • Journal Title

      Journal of Manufacturing and Materials Processing

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 60-60

    • DOI

      10.3390/jmmp3030060

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] スティックスリップを活用した微細加工によるマルチスケール構造の形成2019

    • Author(s)
      松井拓也,屋代如月,内藤圭史
    • Organizer
      2019年度繊維学会秋季研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] スティックスリップを活用した微細加工における工具―試料間の見かけの摩擦係数の測定2019

    • Author(s)
      松井拓也,内藤圭史,屋代如月
    • Organizer
      機械学会東海支部 第68期総会・講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] AFM用カンチレバーを使用したスティックスリップ加工による高分子フィルムへの微細周期構造の形成2019

    • Author(s)
      上野花奈子,内藤圭史,屋代如月
    • Organizer
      機械学会東海支部 第50回学生会卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-02-19  

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