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研究紹介

3次元ナノ・マイクロユニット
3次元ナノ・マイクロ構造の創成とバイオミメティクス・医療への
応用

研究代表者 システム理工学部
教 授 青柳 誠司
研究者 システム理工学部
  • 教 授 新宮原 正三
  • 教 授 新井 泰彦
  • 教 授 山口 智実
  • 教 授 大村 泰久
  • 准教授 鈴木 昌人
  • 教 授 稲田  貢
  • 准教授 伊藤  健
  • 准教授 高橋 智一
化学生命工学部
  • 教 授 福永 健治
本プロジェクトの研究体制と応用デバイスの例

 ヤモリの足裏にヒントを得た吸着マジックテープ、サメ肌の水着による流体抵抗の軽減、フクロウの羽形状をした新幹線パンタグラフによる風切音の低減など、生体模倣(バイオミメティクス)の研究が盛んに行われています。進化の過程で生物は最適な形状・動作を獲得しており、これを科学的に模倣することで高い機能が容易に実現できます。これがバイオミメティクスです。本学においても、蚊の口器に注視しその模倣により無痛針開発を長年行ってきました。蚊の口器は人間に痛みを与えることなく皮膚を穿孔できる構造となっているとともに、その動作も最適化されています。
 生体構造は微小構造がボトムアップ的にアセンブリされて成り立っており、その模倣には微細加工技術が必須となります。半導体の微細加工技術をベースとしたMEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)加工は、ナノ・マイクロメートルオーダの微細構造の創成を可能にし、情報・医療・産業用途の新規センサ・アクチュエータの市場を開拓してきました。この加工法は形状を深さ方向に転写するため2.5次元の構造を作製することに強みを発揮しますが、真に3次元の複雑な微細構造を作製することは困難です。生体構造は3次元構造から成っているため、これを模倣するためにはMEMSと3D造形法(最近話題になっている3Dプリンタの加工原理)を組み合わせることが有効です。本プロジェクトでは、MEMS技術と3D造形法を組み合わせた新しい3Dナノ・マイクロ構造物の創成法の開発と、それを実用化するための研究拠点の形成を目指します。 成果の応用分野として、医療(例:蚊を模倣した無痛針)、メカトロニクス(例:タコの吸盤を模倣した何でも掴めるロボットグリッパ)を想定しています。図に示すように3つのグループに分かれて、プロジェクトを推進しています。

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