マイクロ・ナノメカニズム Micromechanisms and Nanomechanisms

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担当教員: 齊藤滋規

使用教室: 木7-8(I124)

単位数: 講義：1 演習：0 実験：0

講義コード: 40119

シラバス更新日: 2014年12月2日

講義資料更新日: 2014年9月18日

学期: 後期

概要

講義概要

(Recently, sensors, actuators, chemical/biological-analysis chips and many other devices in micro-metered scale can be synthesized, because micro/nano-metered scale structure can be manufactured due to the progress of up-to-date fabrication technology. Such devices can work utilizing the advantages of scale effect. However, most of manipulating, assembling and packaging techniques for such fabricated micro-parts have not yet been well-developed and still been investigated at research stage. These techniques need to be more rapidly developed for higher functional micro-devices. In this class, the lecturer will introduce to students the latest researches about micro-manipulation and instruct the students how to implement the mechanism into manipulation model (in the cutting-edge research field) based on the fundamental knowledge about mechanical engineering and physics.

講義の目的

(This will be updated in English soon.) 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。

講義計画

(This will be updated in English soon.)
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

教科書・参考書等

(This will be updated in English soon.)
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.

成績評価

(This will be updated in English soon.)
レポート等

担当教員の一言

(This will be updated in English soon.)
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。