| 研究課題/領域番号 |
18H03868
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
岩瀬 英治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70436559)
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| 研究分担者 |
尾上 弘晃 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30548681)
舘 知宏 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (50586740)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 折り紙 / 切り紙 / フレキシブルデバイス / 機械的メタマテリアル |
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| 研究実績の概要 |
2020年度は、昨年度までの研究で得られた熱収縮性ポリマもしくは形状記憶性ポリマを利用したデバイス実装に関する知見、および曲面貼付や伸縮変形に有効な折り紙・切り紙形状に関する知見を活かし実用デバイスによる実証研究を行った。
折り紙構造の学理解明に関しては、舘グループが主体となり、ミウラ折りを拡張し両面で平面充填可能なExtruded miura-ori構造や、自己折りする剛体切り紙構造を見出した．
繰り返し伸縮可能な機構に対しては、岩瀬グループが主体となり、切り紙構造および形状記憶ポリマを利用した弾性ヒンジについて研究した。前者については、切り紙構造における両端構造を工夫することで、均一変形領域を増加させられることを明らかにした。切り紙基板上にLEDを実装したデバイスを製作し、均等にLEDが配置されたまま伸長できることを示した。後者については、自己折り畳み後も弾性変形が可能なヒンジを実現するために、熱溶融積層方式の3Dプリンタを用いた4Dプリンティングによる複合ヒンジ構造を実現した。
折り紙エレクトロニクスの応用デバイス検討では、尾上グループが主体となり、折り紙のヒンジ部にカーボンナノチューブを用いた歪センサを配置し、自己形状認識が可能なデバイス実現を示した．
統合的な曲面貼付が可能な折り構造のデバイス実証については、Extruded miura-ori上にLEDを実装したデバイスを作製し、伸縮電子デバイスとして利用可能であることを実証した。ヒンジ部に梁のねじり変形を利用することで、厚い電子基板を大曲率で自己折り畳みさせ、3000回以上の繰り返し変形耐性を持つことを確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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