近年，人工衛星用部材の複合材料化が進むにつれ，炭素繊維複合材ハニカムコアの利用が拡大している．コア材の炭素繊維強化樹脂(CFRP)化は衛星本体のさらなる軽量化に加え，その低い熱膨張係数は搭載機器の精度向上に大きく貢献する．また従来のCFRP表皮-アルミハニカム-サンドイッチパネルで問題となるような熱膨張係数の違いに起因する不具合が生じないことにも大きなメリットを有する．
本研究は，斉藤，野島によって開発されたハニカムコアの折紙工法を応用することで，CFRPを初めとする先進複合材料を用いたハニカム構造の開発を目的とする．この手法を複合材へと応用するためには，CFRPシートに折りたたみ可能な折線部を自由に設ける手法が必要である．本研究ではシリコン樹脂とエポキシ樹脂を使い分ける部分柔軟複合材の手法を発展させ，繊維強化材への樹脂塗布時にマスクを用いることにより，シリコンを自由なパターンで含浸させる手法を提案した．これによりCFRP上に自由な折線を導入することが可能となり，上記の展開図設計法と組み合わせることで，任意断面を持つハニカムコアを製作することが可能となる．本研究は米国カリフォルニア工科大学留学中(2009.12～2010.3)に，Sergio Pellegrino教授との共同研究として行われた．
本手法は後に，英国ブリストル大学先進複合材料センターにおいて，負のポアソン比を持つ特殊セル形状ハニカムコアの製造にも応用された．同センターでは現在も応募者の提案手法で作成したハニカムコアに関する研究が継続されている．
共同研究者
Sergio Pellegrino (CALTECH), Fabrizio Scarpa (Bristol University)
論文情報
Kazuya Saito, Sergio Pellegrino, Taketoshi Nojima, Manufacture of Arbitrary Cross-Section Honeycomb Cores Based on Origami Techniques, ASME Journal of Mechanical Design, vol. 136, 051011, 2014.3
Fabrizio Scarpa, Morvan Ouisse, Manuel Colle, Kazuya Saito, Kirigami auxetic pyramidal core: mechanical properties and wave propagation analysis in damped lattice, ASME Journal of Vibration, vol 135, 2013.6
Kazuya Saito, Fabio Agnese, Fabrizio Scarpa，A Cellular Kirigami Morphing Wingbox Concept, Journal of Intelligent Material Systems and Structures，Vol.22, No.9, pp.935-944, 2011.