研究・知財戦略機構の萩原一郎 特任教授は、ユニ・チャーム株式会社と共同で、平面の紙を立体的に表現する「折紙工学」を応用してフィットを高めたベビー用の紙おむつの研究を行いました。その結果、赤ちゃんのからだに合わせて変形する吸収体を共同開発しました。今回は、開発結果の一部をご報告します。

■研究の背景

    低月齢期特有の「ゆるうんち」は、紙おむつのすきまやズレによって、モレが多く発生しています。こうしたモレを低減するため、付け方を工夫されていますが、人によってモレ率が変化する実態がありました。そこで、ユニ・チャーム(株)は、萩原特任教授らが研究する「折紙工学」に着目し、赤ちゃんのからだに合わせた紙おむつの形状に焦点をあて、共同研究・開発を行いました。  

■研究の方法

    (１)　赤ちゃんのドールを用いて、胴回りと股間周辺を３Ｄスキャンし、立体データへ変換しました。  

    (２)　この立体データをパーツに展開して、２次元化しました。    

　 ・展開したパーツから、特に「複数のパーツで構成される股間部分」に注力し分析しました。  

■研究の結果

    (３)　股間部分に集合する複数のパーツを組み合わせ、成型しました。その結果より、    

　 ・股間部分に「身体の内側に向かって(複雑な)凸形状が密集」していることを発見しました。

    ・お腹側に「１つの凸状の頂点ができる」ことを発見しました。  

■「折紙工学」を活かしたものづくり

「折紙工学」は、

　(１)　見たものを折り紙にする折紙設計      

　(２)　折紙構造の軽くて強いという特徴を活かした設計・製造

　(３)   同じく展開収縮できることを活かした設計・製造    

の３分野で活発な研究開発がなされています。  

　今回の成果は、(１)のものです。萩原特任教授らが構築した世界初の折紙設計システム※を使用し、足を伸ばした時、座った時の二つの状態の赤ちゃんのドールの写真画像から得られる３次元データをもとに、前部、後部、脚部、下部と４つに構造分離された股間部の展開図を得ました。これらの展開図からおむつを構築する中で固定部分と曲げられる部分の基本構造を明確にすることができました。

※萩原一郎、他3名、三次元構造物の製造方法、三次元構造物の製造装置、及び、プログラム

    特許第6198107号（2017年９月１日登録）