2017 Fiscal Year Annual Research Report
Compatibility of reversible adhesion and surface roughness absorption by inclining micro-structures of gecko inspired adhesives
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15K17933
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
関口 悠 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00712423)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 固体間凝着現象 / 生体模倣 / 接合強度 / 可逆接合 / ヤモリ / 凝着力制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，ヤモリの足裏構造にみられる微細毛の特徴を理解し，メカニズムを明らかにすることで，繰り返し着脱できる凝着接合型の把持・脱離デバイスを作り出すことである．ヤモリの足裏には，傾斜構造の微細毛であるセタとその先端を枝分かれさせるヘラ状構造の微細毛であるスパチュラから成る階層構造が密に存在しており，手足の自在な着脱を可能にし，移動手段として利用されている．ヤモリ指先のこれらの構造には複数の優れた機能が付与されている．長年の進化の過程で習得したこれらの優れた性能を模倣することは工学デザインの一つの手段として確立されつつある．本研究では，ヤモリの足裏構造に見られる把持・脱離機構を理解し，確実な着脱システムの確立と構造による表面粗さ吸収の可能性を検討した．平成27年度は，傾斜構造および先端形状が把持・脱離へ及ぼす影響を解明するためにデバイスの作製手法を検討した．平成28年度は，デバイス表面へ傾斜構造を作成するために形状転写用金型を改良し，様々な先端形状の実現に成功した．また作成されたデバイスを用いた性能評価により，構造の傾斜化や先端形状がデバイスの凝着性能，特に凝着力の方向依存性に大きく寄与していることが明らかにされた．平成29年度は，表面粗さの影響評価および駆動方式による凝着力変化が実験的に検討され，凝着力の非対称性を利用した把持・脱離（凝着力を利用した物体マニピュレーション）を実現された．
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