固体間凝着現象の基礎と微小体マニピュレーション、把持・脱離デバイスへの応用

可逆的な接合部や接着部を目的に応じて最適設計するためには、固体間凝着現象を物理的に理解して、それを応用した凝着機構をモデル化することが必須である。 　材料 (化学) 的な側面、力学的な側面、もしくは、それらの細部のみに偏った研究は数多くあるが、これらを包括的に取り扱った研究は少なく、これらの分野を横断して解説された教科書等も無い。講師らは分野横断的な観点から、凝着現象を支配する機構に注目した研究を行ってきており、それに基づいて、様々な把持・脱離デバイスを試作している。 　本講座では、その基礎となる物理を分かりやすく説明し、様々な把持・脱離デバイスの設計指針を説明するとともに、いくつかの試作例を紹介する。また、それらの延長線として、固体間凝着現象のさらなる活用のための課題や今後の可能性にも触れる。

1. はじめに
   • 研究の背景と歴史
2. 固体間凝着現象の物理
   1. 表面張力,界面張力,凝着仕事
   2. 凝着仕事 (エネルギー) と凝着力の関係
   3. 弾性凝着モデル
      • ピンオンディスク凝着モデル
      • 表面粗さのある面同士の凝着モデル
      • はり先端凝着モデル
      • はり側面凝着モデル
3. 固体間凝着現象の応用
   1. 微小体のマニピュレーション
      • 機械的な力を利用したマニピュレーション
      • 静電力を利用したマニピュレーション (マイクロドリブル)
      • 液架橋力を利用したマニピュレーション
   2. 把持・脱離デバイス
      • カタツムリのような把持・脱離デバイス
      • ヤモリのような把持・脱離デバイス
4. おわりに
   • 将来の可能性 (凝着現象におけるヒステリシスの物理的解明等)
• 質疑応答・名刺交換