動力入力のない自由流体が半円形断面のマイクロチャネル内で単方向に流動する問題に対して、百マイクロメートル級の大寸法の食虫植物ネペンテスの口縁部構造を模倣した開放型半円管型マイクロチャネルを設計・製作した。液体の単方向展開性のメカニズムを分析し、基本的な大寸法のネペンテス口縁部構造半円管表面を設計した。光硬化成型法のデジタルライトプロセッシング3Dプリンタを用いて加工品を製作し、大寸法ネペンテス口縁部構造半円管型マイクロチャネルの液体単方向展開性を実験的に解析し、構造パラメータが単方向展開性に与える影響を極差で評価した。結果は以下の通りである：楕円の長軸が<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">570</mn><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">μ</mi><mi mathvariant="normal">m</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M001.jpg"/></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M001c.jpg"/></graphic></alternatives></inline-formula>、空洞のくさび角30°、マイクロチャネル幅が<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><mn mathvariant="normal">320</mn><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">μ</mi><mi mathvariant="normal">m</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M002.jpg"/></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M002c.jpg"/></graphic></alternatives></inline-formula>、構造体長さが<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"><mn mathvariant="normal">360</mn><mtext>  </mtext><mi mathvariant="normal">μ</mi><mi mathvariant="normal">m</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M003.jpg"/></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M003c.jpg"/></graphic></alternatives></inline-formula>、伸長長さが<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M4"><mn mathvariant="normal">200</mn><mtext> </mtext><mi mathvariant="normal">μ</mi><mi mathvariant="normal">m</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M004.jpg"/></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/493B8EC9-2199-49db-898D-D03F1CD9643D-M004c.jpg"/></graphic></alternatives></inline-formula>、曲率2のときに強い単方向展開性を持つ。各因子が展開係数に与える影響の大きさは、伸長長さ、構造体長さ、空洞くさび角、楕円長軸、マイクロチャネル幅、曲率の順である。研究結果は大寸法ネペンテス口縁部構造半円管型マイクロチャネルのパラメータ設計の基礎的指針を提供し、従来の3Dプリンタ技術を用いて単方向展開性を持つマイクロチャネルの製作の可能性を検証した。

マイクロチャネル;3Dプリント;ネペンテス口縁部;単方向展開性;開放型半円管