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微細毛構造由来の表面柔軟性を持つ静電吸着デバイスによる製造技術の革新

研究課題

研究課題/領域番号 16H04297
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

齋藤 滋規  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (30313349)

研究分担者 高橋 邦夫  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (70226827)
鞠谷 雄士  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70153046)
山本 貴富喜  東京工業大学, 工学院, 准教授 (20322688)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードマイクロ・ナノメカトロにクス / 生産技術 / 生体模倣 / マイクロロボティクス / 静電チャック / 微細毛構造 / 表面柔軟性 / ウォータージェット加工 / 3Dプリンター / 双極型 / 静電吸着 / リソグラフィー
研究成果の概要

本研究では,ヤモリ指先の微細毛構造にヒントを得て,静電力により対象物を自在に吸着(把持)・離脱可能にする「微細毛静電吸着デバイス」を創製した.これにより,従来,取り扱いが困難だった対象物をハンドリング(物体操作)可能にする技術を実現した.具体的には,導電性の芯を持つ微細毛静電吸着モジュールを積層したデバイスを実現し,産業化への視野も入れた大量生産可能なモジュール製作方法を提案し,従来ハンドリング困難だった(壊れ易い微小部品,金属箔,紙,プラスチックフィルム,布などの)対象を柔軟に把持・離脱するための,「確実な吸着」と「容易な離脱」の両立を可能にする物体操作技術体系を確立するための基礎を築いた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

「微細毛静電吸着デバイス」は,これまでの申請者らの研究成果蓄積をベースにしており,次世代のフレキシブルエレクトロニクスを含めた多くの分野での自動化生産技術の基盤をなりうる潜在的な可能性を持っている.研究成果を社会に実装することにより,次世代情報化社会の基盤構築に大きく貢献することが可能である.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Adhesional Contact between Rigid Sphere and Elastic Plane Covered with Thin Liquid Film Considering Contact-Angle Hysteresis2020

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Yoji、Baek Dooyoung、Momozono Satoshi、Hemthavy Pasomphone、Saito Shigeki、Takahashi Kunio
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: 15 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.2474/trol.15.1

    • NAID

      130007785067

    • ISSN
      1881-218X, 1881-2198
    • 年月日
      2020-01-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compliant bipolar electrostatic gripper using 3D-printed-layered elastic probes2020

    • 著者名/発表者名
      Hemthavy Pasomphone、Kudo Kenta、Kawano Kento、Takahashi Kunio、Saito Shigeki
    • 雑誌名

      Engineering Research Express

      巻: 2 号: 1 ページ: 015013-015013

    • DOI

      10.1088/2631-8695/ab67ed

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Force evaluation of electrostatic gripper with arrayed fibers consisting of parallel and coaxial electrodes2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Shigeki、Kawamura Kazuteru、Dhelika Radon、Hemthavy Pasomphone、Takahashi Kunio、Takarada Wataru、Kikutani Takeshi
    • 雑誌名

      Smart Materials and Structures

      巻: 28 号: 9 ページ: 095018-095018

    • DOI

      10.1088/1361-665x/ab3243

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical solution of elastic deformations inside and outside circular contact area between tilted rigid punch and elastic half space2019

    • 著者名/発表者名
      Yoji Iguchi, Pasomphone Hemthavy, Shigeki Saito & Kunio Takahashi
    • 雑誌名

      Acta Mechanica

      巻: 230 号: 12 ページ: 4311-4320

    • DOI

      10.1007/s00707-019-02505-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a bipolar electrostatic chuck module with a beam-array assembly using the multiple etching process2018

    • 著者名/発表者名
      Seungman Choi Kazuki Wakabayashi, Kunio Takahashi and Shigeki Saito
    • 雑誌名

      Journal of Micromechanics and Microengineering

      巻: Vol. 28 No. 12 号: 12 ページ: 125011-125011

    • DOI

      10.1088/1361-6439/aae8ca

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微細毛構造による表面柔軟性を持つ静電チャック2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤滋規
    • 雑誌名

      静電気学会誌

      巻: Vol. 41, No.3 ページ: 134-138

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 転がり抵抗測定および接触面観察による凝着を考慮した転がり現象の解明2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊太平,田岡祐樹,ヘムタビーパソムポーン,高橋邦夫,齊藤滋規
    • 学会等名
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 微小円筒操作のための双極型静電吸着ツ ールの開発2020

    • 著者名/発表者名
      工藤健太,田岡祐樹,ヘムタビーパソムポーン,高橋邦夫,齊藤滋規
    • 学会等名
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 複合材のウォータージェット加工による微細毛静電チャックの製造手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      凌智寛,田岡祐樹,ヘムタビーパソムポーン,高橋邦夫,齊藤滋規
    • 学会等名
      2020年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Compliant Bipolar Electrostatic Chuck Having 3D-Printed Elastically-Deformable Beams for Handling Large Film2019

    • 著者名/発表者名
      Terumichi Hayashi, Yuki Taoka, Pasomphone Hemthavy, Kunio Takahashi, Shigeki Saito
    • 学会等名
      2019 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 集合梁構造により表面柔軟性を有する双極型静電吸着デザイスの大面積化2019

    • 著者名/発表者名
      林輝道, HEMTHAVY PASOMPHONE, 高橋邦夫, 齋藤滋規.
    • 学会等名
      2019年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A 3D-Printed-Layered Module of Compliant Electrostatic Gripper Consisting of Elastically Deformable Bipolar Micro-probes for Manipulation of Thin Film/Textile Objects2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta KUDO, Shigeki SAITO
    • 学会等名
      2018 Materials Research Society Fall meeting (MRS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微細毛構造を用いた静電チャック2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤滋規
    • 学会等名
      第42回静電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面に凹凸形状を有する誘電体の把持・離脱を目的とした微細毛構造を持つ双極型静電吸着装置の配列密度に関する実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      児玉理央, 若林一貴, HEMTHAVY PASOMPHONE, 高橋邦夫, 齋藤滋規
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 集合梁構造を持つ双極型静電吸着装置による対象物離脱のための手先軌道の実験的検討2018

    • 著者名/発表者名
      工藤健太, 若林一貴, HEMTHAVY PASOMPHONE, 高橋邦夫, 齋藤滋規
    • 学会等名
      2018年度精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 微細毛構造を持つ双極型静電チャックの吸着部平滑化による把持性能向上2017

    • 著者名/発表者名
      河野 健人, ヘムタビー パソムポーン,高橋 邦夫, 齊藤 滋規
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(矢上キャンパス)
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] リソグラフィ技術を用いた梁集合体を有する双極型静電チャックモジュールの開発2017

    • 著者名/発表者名
      崔 勝萬,河野 健人,ヘムタビー パゾムポーン,高橋 邦夫,齋藤 滋規
    • 学会等名
      2017年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(矢上キャンパス)
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Bipolar Electrostatic Chuck Module Having Array of Beam Assembly Using Lithography Technique2017

    • 著者名/発表者名
      Seungman Choi, Kazuki Wakabayashi, Shigeki SAITO
    • 学会等名
      2017 Materials Research Society Fall meeting (MRS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A 3D-printed-Layered Module of Compliant Electrostatic Gripper Consisting of Elastically Deformable Bipolar Micro-Probes,2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Wakabayashi, Kento Kawano, KUNIO TAKAHASHI, Shigeki SAITO
    • 学会等名
      2017 Materials Research Society Fall meeting (MRS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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