| 研究課題/領域番号 |
22K03805
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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 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
上杉 薫 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (20737027)
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| 研究分担者 |
長山 和亮 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (10359763)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (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)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 微小力測定 / バイオメカニクス / 撥水 / 摩擦 / 接着 / 表面微細構造 / 生物微細構造 / 力計測 / 生物表面微小構造 / 接着力 / 濡れ性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題の核心をなす学術的「問い」は「生物が表面に持つ微細構造が接着，摩擦などの力学的影響を受けた際に，どのように変形しているか，またその変形が接着・摩擦などの力学的現象においてどのように機能しているか」である．研究代表者らは生物の表面に存在する微細構造の変形を顕微鏡等を用いて詳細に観察しながら，接着力，摩擦力測定を可能とするシステムの開発を目指す．
先ず，マイクロニュートンレベルの接着力，摩擦力測定システムを開発する．また，開発したプロトタイプと蛍光観察システムを組み合わせることで，蛍光観察を併用した表面特性評価を行う．更に，MEMS技術を用いて微小プローブを開発し，より微小な力測定を行う．
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| 研究実績の概要 |
ハムシやセミをはじめ様々な生物の接着力や摩擦力を測定するためのシステムを構築し，実際に測定してきた．また，アメンボの撥水性を明らかにするために，その脚力測定・評価を行った．以上の結果を論文で発表した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
専用の接着力測定装置や摩擦力測定装置，また，それらのシステムに対応した治具を開発し，様々な生物の接着力や摩擦力測定に成功しているため．更に，昆虫の撥水機能を明らかにするために，脚力測定・評価も行った．そして，その結果を論文として発表しているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
小型生物の微小表面構造によって機能する接着力や摩擦力測定を進めてきたが，今後はこれらの現象を顕微鏡上で微細構造の変形やプローブとの接触を観察しながら，接着力や摩擦力を測定できるシステムの開発に移る．単純に明視野観察するだけでなく，例えば，蛍光試薬を導入した液体に対し構造体を押し当て，この時の変形量を共焦点顕微鏡システムを用いて3次元的に把握する．また，昆虫や植物の微細毛は自家蛍光するものもあるため，この現象によっても蛍光観察が可能と考えている．また，MEMS技術を用いた評価等も検討している．
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