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2022 年度 実績報告書

切り紙構造が誘起する折り紙構造の学理創出とデバイス実証

研究課題

研究課題/領域番号 22H04954
研究機関早稲田大学

研究代表者

岩瀬 英治  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70436559)

研究分担者 舘 知宏  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (50586740)
尾上 弘晃  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30548681)
斉藤 一哉  九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (40628723)
研究期間 (年度) 2022-04-27 – 2027-03-31
キーワード折り紙 / 切り紙 / フレキシブルデバイス / self-folding / Kiri-origami構造
研究実績の概要

2022年度は、課題を2つの柱に分けて研究を遂行した。1つ目の柱は「(A) 切り紙構造が誘起する折り紙構造(Kiri-origami構造)の学理の創出」であり、本研究課題の学術的な側面の研究であり、2つ目の柱は「(B) Kiri-origami構造を用いたデバイスの製作手法および評価手法の確立」であり、これは本研究課題の工学的な側面の研究である。
具体的には「(A) 切り紙構造が誘起する折り紙構造(Kiri-origami構造)の学理の創出」に関しては、舘グループでは押し出しミウラ折りやキュービックコアを規範としたKiri-origami構造の自己折り誘起の理論および数理モデルの検討を行い、斉藤グループではキヌガサダケを対象とし、生物を規範としたKiri-origami構造の探索を行った。「(B) Kiri-origami構造を用いたデバイスの製作手法および評価手法の確立」に関しては、岩瀬グループでは繰り返し伸縮変形可能なヒンジ材料および構造の検討を行ったと共に、自己折り誘起デバイスの製作手法の検討を行い、尾上グループではDNAを使うなど新規な製作手法の検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画の通りかそれ以上に、切り紙構造が誘起する折り紙構造の解析や製作、評価を行うことができたため。また、個々のグループでの研究が進んだだけではなく、それぞれのグループの強みを生かした協働研究の成果が得られ、協働研究の内容での査読学術論文誌への採択等、当初の計画以上の成果を得たため。

今後の研究の推進方策

今後は、Kiri-origami構造の学理創出や設計手法の構築、社会実装を目指した製造手法の確立のために、機能性を持つ切り紙パターンの設計手法の構築、Kiri-origami構造設計シミュレータ、フレキシブル電子デバイスへの応用について研究を実施する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] シンガポール工科デザイン大学(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      シンガポール工科デザイン大学
  • [国際共同研究] シェフィールド大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      シェフィールド大学
  • [雑誌論文] Origami-Type Flexible Thermoelectric Generator Fabricated by Self-Folding2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Yusuke、Terashima Shingo、Iwase Eiji
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 14 ページ: 218~218

    • DOI

      10.3390/mi14010218

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cylindrical Dual Tiling Origami2022

    • 著者名/発表者名
      Akito Adachi, Tomohiro Tachi, Yasushi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal for Geometry and Graphics

      巻: 26 ページ: 185-205

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large Curvature Self-Folding Method of a Thick Metal Layer for Hinged Origami/Kirigami Stretchable Electronic Devices2022

    • 著者名/発表者名
      Eda Atsushi、Yasuga Hiroki、Sato Takashi、Sato Yusuke、Suto Kai、Tachi Tomohiro、Iwase Eiji
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 13 ページ: 907~907

    • DOI

      10.3390/mi13060907

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Folding Method of Kirigami Structure with Folding Lines2023

    • 著者名/発表者名
      Nagi Nakamura, Eiji Iwase
    • 学会等名
      the 36th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] カレイドサイクルの3次元敷き詰め2023

    • 著者名/発表者名
      天童智也, 舘知宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会第19回研究部会連合発表会
  • [学会発表] キュービックコアの複層化による双安定キリガミ構造2023

    • 著者名/発表者名
      十塚響, 安逹瑛翔, 舘知宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会第19回研究部会連合発表会
  • [学会発表] 貼り付け面を持つ切紙コアの剛体折りにおける大域的性質2023

    • 著者名/発表者名
      安達瑛翔, 舘知宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会第19回研究部会連合発表会
  • [学会発表] 厚みのある折紙構造のためのコンプライアントな折りヒンジの設計と評価2023

    • 著者名/発表者名
      Lee Munkyun, 舘知宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会第19回研究部会連合発表会
  • [学会発表] 折り紙や切り紙を用いた伸縮電子デバイス2022

    • 著者名/発表者名
      岩瀬英治
    • 学会等名
      折り紙の科学を基盤とするアート・数理および工学への応用Ⅲ
    • 招待講演
  • [学会発表] 昆虫の翅に関する生物模倣工学について2022

    • 著者名/発表者名
      斉藤一哉
    • 学会等名
      折り紙の科学を基盤とするアート・数理および工学への応用Ⅲ
    • 招待講演
  • [学会発表] 収縮層の剥離抑制による2層自己折り畳みにおける高折り上げ角の実現2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤祐輔, 岩瀬英治
    • 学会等名
      日本機械学会 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 折り線を有する切り紙構造における折り上げ方法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中村凪, 岩瀬英治
    • 学会等名
      日本機械学会 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 熱溶融積層3Dプリンタを用いた単層ヒンジ構造の自己折り畳み2022

    • 著者名/発表者名
      田久健人, 岩瀬英治
    • 学会等名
      日本機械学会 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 折り線を有する切り紙構造による2面コーナーリフレクタアレイの製作2022

    • 著者名/発表者名
      羽根田海,佐藤峻, 岩瀬英治
    • 学会等名
      日本機械学会 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 超音波干渉がもたらす力学的刺激に応答する構造色デバイス2022

    • 著者名/発表者名
      後藤颯,尾上弘晃
    • 学会等名
      日本機械学会 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [学会発表] 光による空間的制御が可能な自己組織化システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉夏海,尾上弘晃
    • 学会等名
      日本機械学会 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム

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公開日: 2024-12-25  

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