帯電機構解明と水滴ダイナミクス解析に基づく高出力液滴摩擦発電素子の開発

• Project/Area Number: 25K08456
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29010:Applied physical properties-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 青木 裕介 三重大学, 工学研究科, 准教授 (70378313)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 帯電機構 / 水滴ダイナミクス / 液滴発電素子 / エナジーハーベスタ / 等価回路解析

Outline of Research at the Start

帯電材料上に水滴が落下する際の接触・摩擦による帯電を利用する液滴帯電発電素子（DEG）は、新しいエナジーハーベスタとして注目される。DEG高出力化にあたっては，水と接触時の誘電体の帯電現象の解明とDEG上での水滴ダイナミクスの影響を踏まえたDEG構造の最適化が必要である。本研究では、①各種誘電体材料における水接触時の電子状態の変化の把握からの帯電機構の解明、②水滴ダイナミクスによる等価回路パラメータへの影響の定量化に基づくた材料，構造の選定，③高σ、低RiのTMLの特徴を活かしたDEG構造の最適化を試みる。