ナノ・マニファクチャリング・ワールドの構築

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05402036
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 畑村 洋太郎 東京大学, 工学部, 教授 (40010863)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 光石 衛 東京大学, 工学部, 助教授 (90183110) ; 佐藤 知正 東京大学, 先端科学技術センター, 教授 (50235371) ; 森下 広 (有)HMI, 代表取締役, 研究員 ; 中尾 政之 東京大学, 工学部, 助教授 (90242007)
• Keywords: 微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザ / 振動切削

Research Abstract

立体的でナノメータオーダの精度を持つ微小構造体を、主にメカニカルな手法によって作製する生産システム、すなわちナノ・マニュファクチャリング・ワールドの構築を目指した。まず、その基本的な機能、構成、機構要素、などを考察し、次に上記の考察に基づいて、いくつかのメカニカルな手法を試み、さらにこれらを用いて立体微小物を実際に作製し、これらの概念が正しいことを確認した。
上記の手法として、1)直進するビーム、たとえば高速原子線や紫外線レーザ、と回転する被加工物とを組み合わせて、ビームが成す回転直線母線の包絡面を被加工物上に生成する、多面ビーム加工による3次元形状生成、2)回転運動成分を有する組立・分析・観察用の工具が、被組立物の回りに配されているため、工具や被加工物を回転させてもオペレータは常時視野内で作業することができる、集動マニピュレータによる3次元組立、3)振動を付加させながら微小切削するマイクロ工具と上記マニピュレータとを用いて、従来の機械加工のように被加工物の外形を切除する、マイクロメカニカル工具による3次元形状生成、などを試みた。さらにこれらを用いて、大きさが約100μmのマイクロな鳥居、こけし、五重塔、などを、立体的な微小構造体の例として作製・建立し、その結果、上記の3次元加工という概念通りに、微小構造体が加工可能であることを確認した。

Research Products

• [Publications] 畑村洋太郎: "ナノ・マニュファクチャリング・ワールドの基本構成" 日本機械学会講演論文集. 930-63. 270-272 (1993)
• [Publications] 中尾 政之: "ナノ・マニュファクチャリング・ワールドにおける3次元作業の実現" 日本機械学会講演論文集. 930-63. 273-275 (1993)
• [Publications] Y.Hatamura: "Construction of 3-D Micro Structure by Multi-face FAB,Co-focus Rotational Robot and Various Mechanical Tools" Proceedings for the 7th IEEE International Workshop on MEMS. 297-302 (1994)
• [Publications] 中尾 政之: "ナノ・マニュファクチャリング・ワールドにおける3次元加工の実現" 日本機械学会第71期通常総会講演会論文集. (1994)
• [Publications] T.Sato: "Novel Manipulator for Micro Object Handling as Interface between Micro and Human World" Proceedings of the 1993 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 1674-1681 (1993)