Proof of concept for capillary metamaterials

• Project/Area Number: 25K01128
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 矢菅 浩規 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (10844582)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷 茉莉 京都大学, 理学研究科, 助教 (10822950)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2025: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
• Keywords: 毛管現象 / 濡れ / 3次元マイクロ構造 / 3Dプリンタ / ソフトマター物理学

Outline of Research at the Start

「微細構造の工夫により単一材料では実現不可能な特性を実現する」という機械的メタマテリアルの設計思想を、毛管現象を生み出す構造材料（浸透材料）に応用し、基材に無い液体浸透特性を発現させる「キャピラリーメタマテリアル」という概念の研究を行う。具体的には、3次元微細構造の設計により、液体が特定の方向にのみ浸み込む材料や外部刺激によって浸透が始まる材料など、これまでに無い浸透機能性を有した浸透材料を実現する。本研究により、浸透現象の学術的理解と浸透材料開発に新たな展開をもたらし、キャピラリーメタマテリアルという新領域を開拓することを目指す。