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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Kiri-origami: origami structures induced by kirigami

Research Project

Project/Area Number 22H04954
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

岩瀬 英治  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70436559)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
Project Period (FY) 2022-04-27 – 2027-03-31
Keywords折り紙 / 切り紙 / フレキシブルデバイス / self-folding / Kiri-origami構造
Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、課題を3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る。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、本研究課題の工学的な側面の研究である。3つ目の柱は「(C) Kiri-origami構造デバイスの社会実証」であり、本研究課題の産業応用的な側面を担う研究である。
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、舘グループではラティス構造に「パラレルモード」「スキューモード」の2種類のモードがあることを特定すると共に、モード切り替えを利用し材料の性質がスイッチできることを示し、斉藤グループではキヌガサダケを規範としたAuxeticな展開をするパターンとその設計法を提案した。「(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、岩瀬グループでは自己折り誘起デバイスの製作手法として把持条件を工夫したKiri-origami構造の折り上げ方法を提案した、尾上グループではDNAを使った新規な製作手法のための準備研究を行った。「(C) Kiri-origami構造デバイスの社会実証」に関しては、Kiri-origami製法によるハニカムコア構造の製作方法を検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

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有国際学会への採択等、当初の計画以上の成果を得たため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、今年度に引き続き、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の研究を実施する。

  • Research Products

    (37 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] シンガポール工科デザイン大学(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      シンガポール工科デザイン大学
  • [Int'l Joint Research] シェフィールド大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      シェフィールド大学
  • [Journal Article] Bilayer Self‐Folding Method with High Folding Force and Angle by Suppressing Delamination of Shrink Layer2024

    • Author(s)
      Sato Yusuke、Sato Takashi、Iwase Eiji
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 19 Pages: 908~914

    • DOI

      10.1002/tee.24055

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transformable Surface Mechanisms by Assembly of Geodesic Grid Mechanisms2023

    • Author(s)
      Nishimoto Seri、Tachi Tomohiro
    • Journal Title

      Advances in Architectural Geometry 2023

      Volume: - Pages: 221~234

    • DOI

      10.1515/9783111162683-017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] No-distortion Deformation of Kirigami Structures Using Active Gripping2024

    • Author(s)
      Nagi Nakamura, Eiji Iwase
    • Organizer
      The 37th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS2024)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bioinspired Deployable Structures2024

    • Author(s)
      Kazuya Saito
    • Organizer
      OIST-Kyudai Joint Symposium Series 1: Bio-Inspired Wonders and Energy Innovations
  • [Presentation] Design and Evaluation of Compliant Hinges for Deployable Thick Origami Structures2023

    • Author(s)
      Munkyun Lee, Tomohiro Tachi
    • Organizer
      The International Association for Shells and Spatial Structures 2023 (IASS2023) Integration of Design and Fabrication
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acoustically Levitated Structural Color Voxels with Varied Ultrasound Sensitivity for Arial Displays2023

    • Author(s)
      Hayato Goto, Satoshi Nishita, Hiroaki Onoe
    • Organizer
      The 27th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (microTAS2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pump-free Unidirectional Colloid Transport System based on Light-driven Self-assembly in Wedge-shaped Gap2023

    • Author(s)
      Natsumi Watanabe, Hiroaki Onoe
    • Organizer
      The 27th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (microTAS2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Output Characteristics on Kirigami Thermoelectric Generator by Three-Dimensional Deformation and Geometric Shapes2023

    • Author(s)
      Singo Terashima, Eiji Iwase
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bilayer Self-Folding Method with High Folding Force and Angle by Suppressing Delamination of Shrink Layer2023

    • Author(s)
      Yusuke Sato, Takashi Sato, Eiji Iwase
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation Method of Out-of-Plane Deformation on Kirigami Structure with Repetitive Slit Patterns on Concentric Circles2023

    • Author(s)
      Miyako Mizuna, Eiji Iwase
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-SA/V-ratio TiO2-nanoparticle-encapsulating Hydrogel Unit Promotes Efficient Light-driven Self-assembly2023

    • Author(s)
      Natsumi Watanabe, Hiroaki Onoe
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Color Controllable Hydrogel Voxels for Ultrasonic Aerial Displays2023

    • Author(s)
      Hayato Goto, Satoshi Nishita, Hiroaki Onoe
    • Organizer
      The 18th Annual International Conference on Micro/Nano Engineered and Molecular Systems (NEMS2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photolithographically Patterned TiO2-nanoparticle-encapsulating Hydrogel Unit for Light-controlled Self-assembly of Silica Colloids2023

    • Author(s)
      Natsumi Watanabe, Hiroaki Onoe
    • Organizer
      The 18th Annual International Conference on Micro/Nano Engineered and Molecular Systems (NEMS2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生物模倣展開構造の開発2023

    • Author(s)
      斉藤一哉
    • Organizer
      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Ⅳ
    • Invited
  • [Presentation] 2軸伸縮性を有する切り紙型熱電発電デバイスの作製2023

    • Author(s)
      寺嶋真伍, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] カーボンナノチューブシートを用いた3次元熱電発電デバイスの評価2023

    • Author(s)
      岩佐勇樹, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] 端部の把持条件による切り紙構造の変形の評価2023

    • Author(s)
      中村凪, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] 同心円状の周期的な切り込みを持つ切り紙構造における面外変形の開き角計測2023

    • Author(s)
      水名京, 中川滉大, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] 引張による折れ上がりが可能な切り紙型熱電発電デバイスの設計2023

    • Author(s)
      小口篤紀, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] 面積変化を伴わない切り紙構造による視覚的質感の可変提示2023

    • Author(s)
      杉原大樹, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] 同心円状の周期的な切込みを持つ切り紙構造における面外変形の半径依存性評価2023

    • Author(s)
      中川滉大, 水名京, 岩瀬英治
    • Organizer
      日本機械学会 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • [Presentation] 光駆動自己組織化を基盤としたコロイドの空間的制御システムの構築2023

    • Author(s)
      渡邉夏海, 尾上弘晃
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第48回研究会
  • [Presentation] カレイドサイクル・テッセレーション ―円と鏡による表現法と連結パターンへの応用―2023

    • Author(s)
      天童智也, 舘知宏
    • Organizer
      2023年度 日本図学会大会
  • [Presentation] 任意プロファイルを持つ柱面に折り変形する切紙構造2023

    • Author(s)
      十塚響, 安逹瑛翔, 舘知宏
    • Organizer
      第18回コロキウム構造形態の解析と創生2023
  • [Presentation] 任意平面ポリラインに沿って柱面に折り変形する切紙構造2023

    • Author(s)
      十塚響, 安逹瑛翔, 舘知宏
    • Organizer
      第35回折り紙の科学・数学・教育研究集会
  • [Presentation] カレイドサイクルを平面状に連結した1自由度機構2023

    • Author(s)
      天童智也, 舘知宏
    • Organizer
      第35回折り紙の科学・数学・教育研究集会
  • [Presentation] 白銀比双対タイリング折紙2023

    • Author(s)
      安達瑛翔
    • Organizer
      第35回折り紙の科学・数学・教育研究集会
  • [Presentation] キヌガサタケの菌網の展開について2023

    • Author(s)
      北島千朔, 斉藤一哉, 末廣 香織
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗 オーガナイズドセッション
  • [Presentation] 折り線を有する切り紙構造の折り上げのための折り線部と平板部の曲げ剛性比の設計2023

    • Author(s)
      河原慶嗣, 岩瀬英治
    • Organizer
      令和5年度 電気学会E部門 総合研究会
  • [Presentation] 超音波浮遊型ディスプレイのための構造色制御ハイドロゲルボクセル2023

    • Author(s)
      後藤颯, 西田知司, 尾上弘晃
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2023
  • [Presentation] キュービックコアの長方形型への一般化と複層化2023

    • Author(s)
      十塚響, 安逹瑛翔, 舘知宏
    • Organizer
      第34回折り紙の科学・数学・教育研究集会
  • [Presentation] 接着面を持ち引張変形可能な切紙構造2023

    • Author(s)
      安逹瑛翔, 舘知宏
    • Organizer
      第34回折り紙の科学・数学・教育研究集会
  • [Remarks] 研究紹介

    • URL

      https://www.waseda.jp/inst/research/news/76638

  • [Remarks] 学術論文紹介

    • URL

      https://www.waseda.jp/inst/research/news-en/76980

  • [Remarks] 日本学術振興会 科研費 研究成果トピックス

    • URL

      https://www.jsps.go.jp/file/storage/kaken_37_topics/00456-32689-70436559.pdf

URL: 

Published: 2024-12-25  

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