| 研究課題/領域番号 |
21K03747
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
関口 悠 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00712423)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | adhesion / ice / manipulation / 氷着 / 付着力 / マニピュレーション / 接着 / 把持 / マニピュレート / マニピュレータ / 氷 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本課題では，生体模倣による液滴サイズ調整機構と凍結現象を兼ね備えた新たなマニピュレート手法の開発を目的とする。液体を用いたマニピュレータは，把持力が弱いため，大きな物体を持ち上げるには把持力の向上が課題である。そこで水と氷の相変化による付着力の向上に着目した。まず初めに凍結に適したマニピュレータ先端の開発の一環として，液体を外部から供給せずに構造内部に保持した状態で液架橋を形成する技術を生物に見られる体の構造を参考にして研究する。更に，液架橋を凍らせるシステムを組み込むことで把持力を向上させ，重量物の把持を可能にするマニピュレータの開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
氷の接着力を用いた可逆接合の実現を目標に，氷の接着力の評価およびマニピュレーションシステムの構築に取り組んだ．接着力評価では，表面状態や液滴の形成状況による力の変化を明らかにした．マニピュレーションシステムでは，結露しやすいプローブ形状，氷結しやすいプローブ形状など，目的に沿ったプローブ形状の探索を行い，マニピュレートに適した形状の検討を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マニピュレーションシステムの多様化は製造技術において重要な問題であり，技術的課題の発見や課題の解決は，新たなシステム手法の開発に欠かすことが出来ない．自然現象としては広く知られている氷がくっつく現象を，物体を把持・運搬する技術に転用するための課題や可能性の検討に本研究では取り組んだ．本課題の実施により見えてきた課題への取り組みは，今後，新は把持技術の構築の役に立つと考えられる．
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