2021 Fiscal Year Research-status Report
親疎水面塗分けパターンに基づく微小液架橋配列を用いた大面積対象物の把持・離脱機構
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20K20981
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
齋藤 滋規 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (30313349)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田岡 祐樹 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (50845766)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 液架橋力 / 親疎水面 / 把持・離脱 / 大面積 / 微小液滴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，「親水・疎水塗り分けを施したプローブ」によって液架橋力を制御することで，従来手法では困難であった「大面積かつ繊細（≒疵付きやすい）平板状物体」の自在ハンドリングを可能とすることである．具体的には，平板間に生じる液架橋力の原理を解明し，吸着面への液体供給ノズルの多数配列と親疎水塗分けにより『大面積対象物の液架橋力マニピュレーション』を可能にする知識の獲得を行う．
2021年度は，「親水・疎水塗分けを実施したプローブの設計・試作・性能評価」を行った．前者は，疎水部と親水部で異なる材料を用いたプローブを試作し．水分量を変化させることによる液架橋力の変化量を計測することで，性能評価を行った．特に，疏水部を内側にもつプローブと外側にもつプローブの2種類を作成し評価した．これにより，今後の研究プロジェクトを推進するために，2種類の塗り分けを継続的に評価する必要が明らかになり，塗り分け方法の指針・液滴制御の指針を得た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
親水・疎水塗分けを実施したプローブの設計・試作・性能評価を行った．今後，液架橋力を発生させる液体，親疎水を示す物質にそれぞれ複数の材料を試し，親・疎水性の塗り分けの位置関係，塗分け面積と液架橋力の関係を解明し，物体の把持・離脱の条件について物理的な洞察を深める必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
親水疎水塗り分けを実施したプローブによる物体操作手法の開発に向けて，今後の研究推進の方向性はいくつかある．一つは，対象物体の与条件に応じて，液架橋力を発生させる液体・親疎水を示す物質を選択する方法論，親・疏水材料の塗り分け面積と位置関係の算出方法の開発である．もう一つは，大面積のプローブを開発し，複数穴に液滴を供給する方法を探索である．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス蔓延により，国際・国内学会への出席による経費が必要なかったことを主な理由として，次年度使用額が生じた．2022年度には，実験機器の購入や国内・国際学会での成果報告等により予算を利用する．
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