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2023 年度 実績報告書

EHD流体制御に基づくやわらかいモノへの表現機能の埋め込みとインタラクション創出

研究課題

研究課題/領域番号 21H04882
研究機関東京大学

研究代表者

筧 康明  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 教授 (40500202)

研究分担者 前田 真吾  東京工業大学, 工学院, 教授 (40424808)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワードElectrohydrodynamics / 流体制御 / マテリアルインタラクション / フィジカルディスプレイ / ソフトアクチュエータ
研究実績の概要

今年度は特に以下の研究に取り組んだ。
-EHDを用いたものの形状・挙動制御: EHD制御を用いて物体内部での液体の移動や、相転移による体積変化などを利用してものの形状変化を制御する技術の検討を進めた。また、新たなEHDポンプ駆動のパウチアクチュエータの開発を行った。このアクチュエータは、二枚の薄いフィルムを使用しており、駆動源であるEHDポンプを含めて軽量で小型に構成できる。本研究で製造技術を確立したことでニーズに合わせてカスタマイズできる。
-EHDを用いた液体ディスプレイの実装: 複数のEHDポンプの同期制御で流路内での色水搬送を行い、色水と透明液体をそれぞれ個別に制御することで柔軟チューブ内に色のパターンを構成・移動させるディスプレイを実装した。固い機械的素子を用いない流路設計を行い、展示など長時間の安定した動作を実現した。
-導電性印刷技術による液滴制御: 紙などのしなやかな支持体への導電印刷回路を用いて、Electrowettingによる液滴の挙動や位置を制御する手法検討を進めた。特に5cmを超える電極間距離があっても、その間で液滴が移動する。液滴挙動に関する定量評価を行うと共に展示を実施した。
-流路のセンサ機能の付与とインタラクション: 昨年から続くEHDポンプの自己検知機能の開発と、それを利用したウェアラブル熱制御システムの構築に取り組んだ。ウェアラブル熱制御システムに向けて、EHDポンプの流量をリアルタイムで検知しユーザにフィードバックする自己検知モデルの改善を行った。
-超音波を用いた液面隆起形状制御:容器の裏面から超音波振動を加えることで、容器内の水面にドット状の隆起パターンを作る技術開発に取り組んだ。容器内にデバイスを設置する必要がないことから、実装の容易さやインタフェース等の用途の広さに特徴がある。将来的にEHDと組み合わせた液体制御手法として期待できる。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Pocketable and Smart Electrohydrodynamic Pump for Clothes2023

    • 著者名/発表者名
      Kuwajima Yu、Yamaguchi Yuya、Yamada Yuhei、Morita Takafumi、Wiranata Ardi、Minaminosono Ayato、Hosoya Naoki、Kakehi Yasuaki、Maeda Shingo
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 16 ページ: 1883~1891

    • DOI

      10.1021/acsami.3c15274

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ChoreoDrops: Manipulation of Water Droplets Using Conductive Line Patterns Sparsely Printed on Paper2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimori Yoshikawa, Takafumi Morita, Daiki Shiota, Eiji Iwase, and Yasuaki Kakehi
    • 学会等名
      In Proceedings of the Eighteenth International Conference on Tangible, Embedded, and Embodied Interaction (TEI '24). Association for Computing Machinery
    • 国際学会
  • [学会発表] Signs of Water2024

    • 著者名/発表者名
      Kuan-Ju Wu, 開元宏樹、筧康明
    • 学会等名
      いちかわ芸術祭(招待展示)
  • [学会発表] see-saw: A Kinetic Installation that Unfolds in Silence Driven by Liquid Flow2023

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Morita and Yasuaki Kakehi
    • 学会等名
      In SIGGRAPH Asia 2023 Art Papers (SA '23)
    • 国際学会
  • [学会発表] EHDポンプを用いたリニアパウチアクチュエータ2023

    • 著者名/発表者名
      瀬川空矢、桑島悠、毛澤兵、細矢直基、前田真吾
    • 学会等名
      ROBOMECH2023
  • [学会発表] ChoreoDrops2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshimori Yoshikawa, Eiji Iwase, Yasuaki Kakehi
    • 学会等名
      Ars Electronica Festival 2024 Gadens Exhibition
  • [図書] デジタルファブリケーションとメディア(第3章「インタラクティブなものづくり」を執筆)2024

    • 著者名/発表者名
      筧康明
    • 総ページ数
      47
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      978-4-339-01376-4

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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