| 研究課題/領域番号 |
20K20967
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
大園 拓哉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (40344030)
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| 研究分担者 |
則包 恭央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 液晶エラストマー / トライボロジー / 付着 / ゴム / ポリマー / 光制御 / 液晶エラストマ / ゴム複合体 / 力学物性 / 摩擦 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
部材として、光照射や温度等の外場に応じて可逆的に自ら収縮・膨張する液晶高分子材料を用い、表面凹凸としてのシワにつき、その構造変化の機構を劇的に簡略化した部材の開発を目指し、その構成要素の基礎基盤の研究と構成デザインの最適化を通じ、トライボロジー応用を目指す。この機構に基づき、光刺激や温度等によってシワを変化させ、関連する表面機能の光学特性・付着特性・液体濡れ性等の表面機能が“しなやかに変わる表面部材”の実証を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ロボットハンド指先等のための材料として期待できる、付着と脱着特性が切り替わる材料を目指し、刺激応答性の液晶性を有するゴム材（液晶エラストマ）に着目し、その特殊な力学的特性の活用や他材料との複合化を通じ応用するための基礎研究を探索的に行った。その結果、液晶エラストマを構成する材料と物性の相関、準塑性的特性の把握、その準塑性的性質が特に粗面に対して付着性・脱着性の切り替えに優れること等を見出し、本材の応用可能性の拡がりを示すことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液晶エラストマというゴムでありながら液晶性を有する材料が、例えばロボットハンド指先の材料として活用できるという期待のもとで、その応用可能性を詳細に探ることを目的として研究を行った。その結果、特にその特異な力学特性はゴムとは異なって、ある程度の範囲で流動的に変形できる準塑性を発見し、その特異な特性を用いることで、粗面に対して比較的強く付着し、光等の刺激で脱離させられるという、これまでにない応用可能性を示すことで、本材料の応用可能性を明確化できた。
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