| 研究課題/領域番号 |
19H02446
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 富山県立大学 |
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研究代表者 |
遠藤 洋史 富山県立大学, 工学部, 准教授 (90455270)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | リンクル / 立体造形 / 金属ナノ薄膜 / 3Dプリンティング / ソフトロボット / ソフトアクチュエーター / Auxetic構造 / 液体金属 / エラストマー / 3D造形 / 弾性毛管力 / 表面座屈 / 温度応答性 / キャピラリー折り紙 / 界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではエラストマー弾性体に『界面不安定性』ストレイン工学に基づく表面座屈を誘起し、周期的微細凹凸構造『しわ・リンクル』を構築する。ダイナミックな環境応答を示す植物に習い、リンクルフィルムの表面形状に同調した弾性毛管力フォールディング(流体の自動内包)をインクジェット塗布により誘起し『高速立体転写』から、機能を付与した多彩な3D造形を実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではフォールディング挙動に着想を得た新たな立体造形技術の開発を目的とした。弾性薄膜には表面座屈現象により誘起された微細リンクル構造を有するポリジメチルシロキサン(PDMS)薄膜を用いた。リンクル薄膜で光架橋性オリゴマー液体をフォールディング後、内包液体をゲル硬化させ、リンクル構造が立体転写された3D造形体を構築した。
リンクル構造の良好な立体転写に成功すると共に、プラズマ処理の有無により、金属薄膜の剥離特性に明確な差異が生じることを明らかとした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、様々な植物が環境状況に応じて鋭敏に形態変化すること、すなわち水分が関与する湿潤応答・毛管力駆動性から着想し『液滴が着弾する基板側からのアプローチで、インクジェット技術と光造形技術を結びつける』という独自の発想で取り組んだ。微細構造を有する立体造形の応用先として期待される工学・エレクトロニクス分野の新たなコンセプト・基盤技術として、学術・産業双方への社会的波及効果は大きなものになると考える。
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