Embedding Expressive Functions into Soft Objects and Designing Interactions Based on EHD Fluid Control

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H04882
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kakehi Yasuaki 東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (40500202)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 真吾 東京工業大学, 工学院, 教授 (40424808)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2024-03-31
• Keywords: Electrohydrodynamics / 流体制御 / マテリアルインタラクション / フィジカルディスプレイ / ソフトアクチュエータ / プロトタイピング

Outline of Final Research Achievements

In this research, we aim to embed actuation and display functions within objects that possess the softness and flexibility by utilizing the principles of Electrohydrodynamics (EHD). Our goal is to achieve multimodal interaction through these objects. As a result, we first modeled the principles of the EHD pump and made it operable at lower voltage. Furthermore, we developed a modular device for prototyping liquid control using EHD. Through liquid control, we created a system capable of controlling deformation, thermal sensations, and color changes, and we implemented applications for human interfaces and art installations.

Free Research Field

ヒューマン・コンピュータ・インタラクション

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来から工学分野ではEHDアクチュエータの研究が行われてきたが、本研究の貢献の一つはその作りやすさや使いやすさを考慮したデザインが挙げられる。本手法で開発したデジタルファブリケーション機器の利用を想定したEHD回路の制作や無線での制御手法や、ユーザインタフェースとして液体制御を通した騒音の少ないマルチモーダルなインタラクション手法は、ユーザや応用分野の広がりが期待できる。