マイクロメートルサイズ以下の微小物体に対して物体操作(捕捉・離脱など)をする際には重力・慣性力よりも静電力・ファンデルワールス力等の表面力が支配的となる。その力学的メカニズムの詳細を理論・実験の両面から解き明かしていく手法について講述する。
マイクロメートルサイズ以下の微小物体に対して物体操作(捕捉・離脱など)をする際には重力・慣性力よりも静電力・ファンデルワールス力等の表面力が支配的となる。その力学的メカニズムの詳細を理論・実験の両面から解き明かしていく手法について講述する。
1.マイクロ/ナノスケールの物理法則
2.機械的作用力による物体操作
2.1 凝着仕事と微小弾性体の力学的挙動
2.2 機械的作用力による微小物体操作
3.静電力による微小物体操作
3.1 静電力による微小物体(導体・誘電体)の力学的挙動
3.2 静電力による微小物体操作
4.液架橋力による物体操作
4.1 液架橋による微小物体の力学的挙動
4.2 液架橋による微小物体操作
適宜,資料を配布する.
参考書等
また,以下の書籍を参考書として薦める.
1. J. N. イスラエルアチヴィリ,分子間力と表面力(第2版),朝倉書店,1996.
2. K. L. Johnson, Contact Mechanics, Cambridge University Press, 1985.
力学一般に対する深い理解が必須。
「有限要素法」、「境界要素法」、「常微分方程式」に対する知識があればなお望ましい
レポート等
マイクロメートルサイズ以下の微小物体に対して物体操作 (捕捉・離脱など)をする際には、マクロ世界における常識は通用しない。
根源的な物理法則に立ち戻りモデルを構築することでスケール則に対応したメカニクスを考察し、いかなる要素が支配的であるのかを見出すプロセスを実感して欲しい。