| Project/Area Number |
22K03805
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
上杉 薫 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (20737027)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長山 和亮 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (10359763)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 微小力測定 / バイオメカニクス / 撥水 / 摩擦 / 接着 / 表面微細構造 / 生物微細構造 / 力計測 / 生物表面微小構造 / 接着力 / 濡れ性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題の核心をなす学術的「問い」は「生物が表面に持つ微細構造が接着，摩擦などの力学的影響を受けた際に，どのように変形しているか，またその変形が接着・摩擦などの力学的現象においてどのように機能しているか」である．研究代表者らは生物の表面に存在する微細構造の変形を顕微鏡等を用いて詳細に観察しながら，接着力，摩擦力測定を可能とするシステムの開発を目指す．
先ず，マイクロニュートンレベルの接着力，摩擦力測定システムを開発する．また，開発したプロトタイプと蛍光観察システムを組み合わせることで，蛍光観察を併用した表面特性評価を行う．更に，MEMS技術を用いて微小プローブを開発し，より微小な力測定を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハムシやセミをはじめ様々な生物の接着力や摩擦力を測定するためのシステムを構築し，実際に測定してきた．また，アメンボの撥水性を明らかにするために，その脚力測定・評価を行った．以上の結果を論文で発表した．
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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
専用の接着力測定装置や摩擦力測定装置，また，それらのシステムに対応した治具を開発し，様々な生物の接着力や摩擦力測定に成功しているため．更に，昆虫の撥水機能を明らかにするために，脚力測定・評価も行った．そして，その結果を論文として発表しているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
小型生物の微小表面構造によって機能する接着力や摩擦力測定を進めてきたが，今後はこれらの現象を顕微鏡上で微細構造の変形やプローブとの接触を観察しながら，接着力や摩擦力を測定できるシステムの開発に移る．単純に明視野観察するだけでなく，例えば，蛍光試薬を導入した液体に対し構造体を押し当て，この時の変形量を共焦点顕微鏡システムを用いて3次元的に把握する．また，昆虫や植物の微細毛は自家蛍光するものもあるため，この現象によっても蛍光観察が可能と考えている．また，MEMS技術を用いた評価等も検討している．
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