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指のすべり動作における摩擦と操作感の定量的相関の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K06040
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

青木 才子  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30463053)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード指の摩擦 / トライボロジー / 分子膜 / ストライプパターン / せん断強さ / パターンニング / 触覚 / パターニング / 人間の感覚
研究成果の概要

指への摩擦刺激と操作感との相関を明らかにするため,分子膜の幅や間隔,被覆率,配置角度が異なる種々のパターニング表面を用いて複数の研究対象者による摩擦測定を実施した.ガラス面からパターン面への移行に伴うせん断強さおよび荷重の変化率を算出すると,両変化率ともに分子膜の被覆率に依存することがわかった.指と表面のせん断強さを指への摩擦刺激とし,荷重の変化を摩擦刺激に対する半意識的な力学的応答(操作感)とみなすと,刺激に対する応答はせん断強さの変化率だけでなく,指のすべり速さや分子膜パターンなど刺激の与え方も関係することが明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ストライプ状分子膜パターン表面が指の摩擦特性に与える影響に着目し,指への摩擦刺激だけでなくその刺激に対する力学的応答は分子膜パターンの被覆率や角度などの各種因子に依存することを明らかにした.近年,タブレット端末のタッチパネルディスプレイにはテクスチャや超音波振動により触感を制御するインターフェースが適用されている中で,分子膜のパターニングにより指の摩擦と操作感を制御することが可能になれば,さらにユーザビリティに優れた機能性表面の開発が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Unconscious response to friction stimulus caused by the change in shear strength between a finger and striped glass surface with a self-assembled monolayer2019

    • 著者名/発表者名
      Saiko Aoki, Rina Yanagisawa
    • 雑誌名

      Tribology International

      巻: 135 ページ: 143-151

    • DOI

      10.1016/j.triboint.2019.02.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 異方性分子膜パターンを有する固体表面における指の摩擦特性と摩擦刺激に対する応答2018

    • 著者名/発表者名
      劉 依蒙, 青木 才子
    • 学会等名
      トライボロジー会議 2018秋 伊勢
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical Response Induced by Change in Shear Strength at the Sliding Contact between a Finger and a Molecular Layer-Coated Solid Surface2017

    • 著者名/発表者名
      Rina Yanagisawa, Yimeng Liu, Saiko Aoki
    • 学会等名
      42th Leeds-Lyon Symposium on Tribology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friction Characteristics of a Finger Pad Slid on the Solid Surfaces Coated with Organic Molecular Layer with Different Pattern intervals and Width2017

    • 著者名/発表者名
      Yimeng Liu, Rina Yanagisawa, Saiko Aoki
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friction properties of Finger Sliding against Solid Surfaces Coated with Organic Molecular Layer with Different Pattern Width, Interval and Directions2017

    • 著者名/発表者名
      Yimeng Liu, Saiko Aoki
    • 学会等名
      Sustainable Tribology Conference 2017 AMAMI
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子膜被覆された固体表面における指の摩擦特性に与えるすべり速度と方向性の影響2016

    • 著者名/発表者名
      栁澤理奈,青木才子
    • 学会等名
      トライボロジー会議2016秋新潟
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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