芝浦工業大、紙のソフトロボット構造や動きの印刷に成功

芝浦工業大学は17日、工学部電気工学科の重宗宏毅助教らの研究チームが、標準的なインクジェットプリンタを利用して、紙へ自律的に折り畳む順序をプログラムし、構造や動きの印刷を可能にしたと発表した。

紙のセルロース繊維と印刷する薬液の反応をエネルギーとして、自律的に立体構造が形成され、さらに動き出すソフトロボットの開発に成功した。

植物の駆動メカニズムを模倣し、紙が自動的に折り畳まれ、折り紙構造を作り出す方法を確立した。標準的なインクジェットプリンタのインクカートリッジに薬液を入れ、紙に単純な直線を印刷することで、線を起点に紙が自動的に折り畳まれる。さらに、濃度の違う薬液をインクカートリッジに設置することで、折り畳みの順序付けを可能にした。薬液の濃度と折り畳み時間の関係性についても解明。カートリッジの数を増やすほど、より多くの動きを紙に対してプログラムできる可能性があるという。

構造や動きを印刷することで、柔らかくもろい製品の立体的な包装に活用したり、太陽電池パネルを常に太陽に向かせることでエネルギー収集量を増やしたり、同技術の幅広い応用が期待される。

研究チームは今後、今回発表した「紙が自律的に折り畳まれる方法」と、以前に発表した「電気配線を普通のプリンタで紙に印刷する方法」の2つの技術を組み合わせることに取り組む。どちらも一般的なインクジェットプリンタを使用した方法で、特殊な機材を必要とせず、短時間で簡単に電子部品や紙製ソフトロボットなどの製作を可能にしていく。