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材料科学：毛管力を用いて微小物体を操作する、3D印刷されたマシン
Nature 611, 7934 doi: 10.1038/s41586-022-05234-7
液体界面を変形させる物体は毛管力を受けており、この毛管力を利用して物体を組み立てることができる。そうした構造は、いったん組み上がれば一般的に静的である。今回我々は、毛管力を動的に調節して、物体をプログラム可能な二次元パターンで動かした。我々は、毛管斥力を用いて浮遊物体を捕捉するチャネルが組み込まれたデバイスを3D印刷した後、水浴中でこのデバイスを垂直方向に動かした。このチャネルの断面は高さとともに変化するため、捕捉された物体を二次元的に操ることができる。従って、このデバイスと界面は、垂直移動を水平移動に変換する単純なマシンとなる。我々は、複数の浮遊物体を並進移動、回転、分離させるマシンと、周期的な垂直方向の運動を通して水中物体に対して仕事をするマシンを設計した。我々は、これらの基本的なマシンを組み合わせて、マイクロメートルスケールのフィラメントを編んで、非反復的な編組などの所定のトポロジーを形成するセンチメートルスケールの複合マシンを作製した。毛管力マシンは、メニスカスが物体とマシンを連結するという点で、機械的、光学的、流体工学的なマイクロマニピュレーターとは異なる。従って、物体が微視的であっても、チャネル形状を毛管長（数ミリメートル）のスケールで制御するだけでよい。このため、そうしたマシンは、素早く安価に組み立てることができる。今回の方法を用いて、マイクロメートルスケールの粒子の操作や、高周波エレクトロニクス向けにマイクロワイヤーの編組を行うことができる可能性がある。
