| 研究課題/領域番号 |
20K20981
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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20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
田岡 祐樹 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (50845766)
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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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 液架橋力 / マイクロ・ナノメカトロニクス / 生産技術 / 親疎水面 / 把持・離脱 / 大面積 / 微小液滴 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，従来手法では困難であった「大面積かつ繊細な（≒疵付きやすい）平板状物体のハンドリング」のため，平板間に生じる液架橋力の原理を解明し，親疎水面塗分けパターンに基づく微小液架橋配列を備えた吸着面により『大面積対象物の液架橋力マニピュレーション』を可能にし，その機構設計に関する体系的な知識を獲得することである．本研究では，固体－液体間の接触角が物体表面の濡れ性に影響を受けることに着目し，「液体供給ノズルに対応して親疎水面に塗分け，それを平面内に多数配列する吸着面」を実現することによって，大面積平板状対象物を液架橋力によって把持・離脱可能であることを明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、「プレパラート上のスライドガラスを垂直方向に引き剥がせない」現象に ヒントを得て、プローブ表面の親水性の異なる二つの物質で塗り分けることで、液架橋力によって対象物を自在に把持・離脱を可能にする「液架橋マニピュレーション」技術を開発した。具体的には、プローブ表面の内側を親水性材料、外側を疎水性材料で塗った物と、内側を疎水性外側を親水性で塗った物の２種類のプローブを作成し、液滴量のコントロールによって液架橋力の大きのさコントロールを目指した。本研究によって、液架橋力を用いた物体操作の技術体系を確立するための基礎を築いた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液架橋力に基づく物体マニピュレーションは、物体操作が不可欠な生産技術分野において、次世代の物体操作技術の基盤になる可能性がある。特に対象物に一様な応力を発生させながら物体操作できるため、次世代情報技術デバイスの生産に役立つ潜在的な可能性がある。研究成果を社会に実装することで、次世代生産技術に大きく貢献する可能性がある。
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