大學院研究動態（七）東大：靜電控制浸潤

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【本期導讀】

【東大】通過靜電老控制浸潤作用

【名大】開發出可以模擬眼科手術的模擬器

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NEWS

工　學

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【東京大學】通過靜電來控制潤濕作用

固體表面液體浸濕現象在自然界或者工業生產中普遍存在。從前，固體濕潤面擴大的速度被認為是由表面潤濕特性（靜接觸角）所決定。但是在最近發現，即使接觸角相同，因表面的細微構造的粗糙度，濕潤的速度會被大幅度降低。因為實際表面上存在像這樣的粗糙和靜電（電荷，電壓），理解並控制它們造成的影響成為了一個課題。

東京大學工學研究科的塩見淳一郎准教授和瑞典皇家理工學院阿內·貝黎古斯塔夫教授等人的研究團隊發現了，通過將液體與固體表面施加電壓，能夠消除潤濕速度因粗糙度而減緩這一現象。以高速照相機分別觀察平滑和微觀結構的表面下滴下每個液滴，通常，液滴的形狀，潤濕速度都有很大不同的。但是，施加高於規定電壓的電壓後，發現這兩個指標將不會發生任何變化。此外，該團隊通過與數值計算相結合的分析手法，探明了這個機構。

今後，有望應用於印刷，材料製造中使用的噴墨技術，或是對在光控制，化學分析中使用的電濕潤技術的控制性，可靠性，再現性方面上作出貢獻。

圖1 左 浸潤實驗的概要 邊在基板和水滴之間加入電壓，水滴一邊滴下

右 表面微小構造的例子

圖2，水滴在基板表面浸潤時液滴形狀隨時間變化的圖

上段；不加電壓時 平滑表面和微小構造表面的比較

下段；加電壓時 同樣的比較

上段可明顯看出微小構造面的浸潤速度和液滴的形狀完全不同

下段卻完全看不出不同

更多詳細內容及論文信息：

http://www.t.u-tokyo.ac.jp/shared/press/data/setnws_20170227100052377027777266_555755.pdf

塩見研究室

http://www.phonon.t.u-tokyo.ac.jp/

NEWS

工　學

【名古屋大學】開發出可以模擬眼科手術的模擬器

名古屋大學工學研究科，東京大學醫學研究科以及工學研究科的聯合研究團隊，最近成功開發出了能夠精確模擬人類眼科手術的模擬器。近年，為了實現高效率的醫學教學以及有效的疑難手術訓練，對於精密的手術模擬器的需求越來越高。

但是，實際上，能夠準確再現人類眼球以及頭部可動性的儀器並不存在。並且，不僅網膜晶狀體手術操作困難，而且合適的眼球以及評價手術操作者的感測器系統也還沒有開發出來。本研究，通過搭載兩個網膜晶狀體手術的模擬以及一個變形表示機能，開發出了全新的眼科手術模擬器。通過這個模擬器，使得以往很難的手術模擬和評價得以實現，一系列的手術訓練也將成為可能。

圖1 眼科手術模擬系統概要

左：眼科手術模擬器的外觀和模擬眼球

右：現在可以搭載的手術模型和計策系統

圖2 內邊界膜剝離術的模型構想（左上）和內邊界膜的剝離樣子（左下）以及模擬手術風景（右）

更多詳細內容及論文信息：

http://www.t.u-tokyo.ac.jp/shared/press/data/setnws_201708081037126521352431_777993.pdf

名古屋大學 新井研究室

http://www.biorobotics.mech.nagoya-u.ac.jp/index.html

東京大學 光石研究室

http://www.nml.t.u-tokyo.ac.jp/

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