Gecko-inspired electrostatic chuck consisting of polymeric electrostatic inductive fibers

• Project/Area Number: 22360102
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: SAITO Shigeki 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (30313349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KIKUTANI Takeshi 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (70153046) ; TAKAHASHI Kunio 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (70226827)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2012: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2011: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2010: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: マイクロ / ナノメカトロニクス / 生産技術 / 生体模倣 / 高分子繊維 / 静電チャック / 導電性芯 / 静電力

Research Abstract

In this research, an ESC that can handle curved/rough surface is developed. An ESC consisting of compliant electrostatic inductive fibers which transform according to the profile of surface has been proposed for such use. The fundamental idea of comes from the inspiration based on gecko which can quickly adhere and move on walls or ceilings having curved/rough surface; it is well-known that the tip of such surprising capability is due to the hierarchical fiber micro/nano-structure on the finger-tips. The potential and feasibility of the fiber ESC proposed are shown by prototyping electrostatic inductive fibers and new type of ESC consisting of the fibers that can work for curved or rough surface through both experimental and theoretical approaches.

Research Products

• [Journal Article] Compliant electrostatic chuck based on hairy microstructure (2013)
  • Author(s): Shigeki SAITO, Fumiaki SODA Radon DHELIKA, Kunio TAKAHASHI, Wataru TAKARADA, Takeshi KIKUTANI
  • Journal Title: Smart Materials and Structures Volume: Vol.22 Issue: 1 Pages: 015019-015019
  • DOI: 10.1088/0964-1726/22/1/015019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adhesion between side surface of an elastic beam and flat surface of a rigid body (2012)
  • Author(s): Y. Sekiguchi, P. Hemthavy, S. Saito, K. Takahashi
  • Journal Title: Journal of Adhesion Science and Technology Volume: 26 Issue: 23 Pages: 2615-2626
  • DOI: 10.1080/01694243.2012.691034
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 双極型静電誘導ファイバーにおける電極断面形状の発生力への影響 (2012)
  • Author(s): 前薗圭佑, 高橋邦夫, 齋藤滋規
  • Journal Title: 2012年度精密工学会春季大会学術講演会論文集 Volume: Vol.2012S Pages: 701-702
  • NAID: 130005031392
• [Journal Article] 静電誘導ファイバー集積化による物体吸着離脱機構の開発 (2011)
  • Author(s): 齋藤滋規
  • Journal Title: 繊維学会ナノファイバー技術戦略研究委員会講演会「ナノ・マイクロファイバーの構造解析と応用展開」要旨集 Volume: Vol.1 Pages: 9-14
• [Journal Article] 静電誘導ファイバー集積構造による曲面対応静電チャックの開発 (2011)
  • Author(s): 澤井賢司, 宝田亘, 鞠谷雄士, 高橋邦夫, 齋藤滋規
  • Journal Title: 2011年度精密工学会春季大会学術講演会論文集 Volume: vol.2011S Pages: 877-878
  • NAID: 130005030907
• [Presentation] 双極型静電誘導ファイバーにおける電極断面形状の発生力への影響 (2012)
  • Author(s): 前薗圭佑,高橋邦夫,齋藤滋規
  • Organizer: 2012年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 首都大学東京,東京
• [Presentation] 静電誘導ファイバー集積構造による曲面対応静電チャックの開発 (2011)
  • Author(s): 澤井賢司, 宝田亘, 鞠谷雄士, 高橋邦夫, 齋藤滋規
  • Organizer: 2011年度精密工学会春季大会
  • Place of Presentation: 東洋大学
  • Year and Date: 2011-03-14
• [Presentation] Electrostatic chuck consisting of electrostatic inductive polymer fibers for handling of curved surface (2011)
  • Author(s): Kenji SAWAI, Wataru TAKARADA, Takeshi KIKUTANI, Kunio TAKAHASHI, Shigeki SAITO
  • Organizer: Abstract in Material Research Society 2011 Fall Meeting, V17.41
  • Place of Presentation: Hynes Convention Center, Boston,MA, USA
• [Presentation] 静電誘導ファイバー集積構造による曲面対応静電チャックの開発 (2011)
  • Author(s): 澤井賢司,宝田亘,鞠谷雄士,高橋邦夫,齋藤滋規
  • Organizer: 2011年度精密工学会春季大会論文集
  • Place of Presentation: 東洋大学,東京
• [Presentation] 静電誘導ファイバーによる物体吸着機構の開発 (2010)
  • Author(s): 早田史明,宝田亘,鞠谷雄士,齋藤滋規
  • Organizer: 2010年度精密工学会春季大会論文集
  • Place of Presentation: 埼玉大学,埼玉
• [Presentation] 双極型静電誘導ファイバーにおける電極断面形状の発生力への影響
  • Author(s): 前薗圭佑, 高橋邦夫, 齋藤滋規
  • Organizer: 2012年度精密工学会春季大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
• [Presentation] Electrostatic Chuck Consisting of Electrostatic Inductive Polymer Fibers for Handling of Curved Surface
  • Author(s): Kenji SAWAI , wataru takarada , TAKESHI KIKUTANI , KUNIO TAKAHASHI , Shigeki SAITO
  • Organizer: MRS 2011 Fall Meeting
  • Place of Presentation: Ｂｏｓｔｏｎ
• [Presentation] 静電誘導ファイバー集積化による物体吸着離脱機構の開発
  • Author(s): 齋藤滋規
  • Organizer: 繊維学会ナノファイバー技術戦略研究委員会講演会「ナノ・マイクロファイバーの構造解析と応用展開」
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Invited