| 研究課題/領域番号 |
20H04199
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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60100:計算科学関連
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
石原 大輔 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (80363399)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | マルチフィジクス / マルチシステム / 連成解析 / 昆虫規範 / MEMS / FWNAV / 計算バイオミメティクス / ポリマーマイクロマシニング / 連成現象 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
昆虫飛行は，マルチフィジクス・マルチシステム強連成を巧みに利用して，1mmオーダーの微小化を達成している．ゆえに昆虫を規範とすることで，ドローンのような飛行体を微小化することが期待されている．しかし，現象の複雑さと加工技術の限界から，1mmオーダーの昆虫規範型飛行体は実現されていない．そこで本研究では，①マルチフィジクス・マルチシステム強連成解法を開発し，②それを用いて，MEMSの2.5 次元構造がマルチフィジクス・マルチシステム強連成に基づく昆虫飛行メカニズムを持つように設計し，③MEMSプロセスにより，1mmオーダーの昆虫規範型MEMS飛行体を実現する．
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| 研究成果の概要 |
昆虫飛行は，マルチフィジクス・マルチシステム強連成を巧みに利用して，1mmオーダーの微小化を達成している．ゆえに昆虫を規範とすることで，ドローンのような飛行体を微小化することが期待されている．しかし，現象の複雑さと加工技術の限界から，1mmオーダーの昆虫規範型飛行体は実現されていない．そこで本研究では，Ⅰ．マルチフィジクス・マルチシステム強連成解法を開発し，Ⅱ．それを用いて，MEMSの2.5次元構造が昆虫飛行メカニズムを有するように設計し，Ⅲ．それを実際にMEMSプロセスで作成することで，1mmオーダーの昆虫規範型MEMS飛行体が実現可能であることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
【学術的意義】階層的分解による系統的なマルチフィジクス・マルチシステム強連成解法とポリマー微細加工による昆虫規範型飛行体の方法論を開発し，現在より1桁小さいMEMS飛行体の可能性を明らかにした．
【社会的意義】（1）ドローン微小化の極限を示すことで，その技術体系の展望を描くことができ，（2）昆虫の繁栄に対する飛行の寄与とのアナロジーにより，MEMS技術体系に新展開をもたらすことができ，（3）計算による高精度予測を前提とした連成現象によるMEMSの機能創成という設計方法論を創成できた．これらを最新の情報科学と融合させ，社会に大きな変革をもたらす計算バイオミメティクスと生物規範型MEMSを創成する．
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