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2015 Fiscal Year Annual Research Report

コアシェル型単分子接合を利用した革新的フレキシブル熱電材料の創出

Research Project

Project/Area Number 15J10711
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

伊藤 光洋  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Keywords熱電変換 / カーボンナノチューブ / タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

体温から電気を生み出す熱電変換素子がIoT用小型電子機器用電源として望まれている。従来の硬くて重い素子を身に着けるのは現実的ではないため、カーボンナノチューブ(CNT)などのフレキシブル熱電材料の研究が進んでいる。しかし、実使用環境で十分な効率を得るためには“素子の厚みと柔軟性を両立する”素子設計と“熱伝導率の抑制する”材料設計の両方が必要である。素子設計に関して、糸状熱電変換材料を布に縫い作製する布状熱電素子を考案した。この素子は厚み制御が容易で、曲げや伸ばしに強く、服に縫い付けることで熱電服が実現できる。これまでにストライプ状にドーピングされたCNT紡績糸を使用し布状熱電変換素子の実証に成功した。また、材料設計に関してバイオ分子の自己組織性を利用することで、CNTの熱伝導率を大きく抑制する方法を開発した。以上のような技術により、熱電服が実現され、体温発電の実用化に繋がると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調に進展している。特許の取得等で論文が遅れているが、研究結果としては十分な結果が出ていると感じている。

Strategy for Future Research Activity

論文のための必要な細かいデータを集めしだい論文とする。企業との共同研究が決まっており、より実用化を意識した研究として進めていく

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Giant Seebeck effect in pure fullerene thin films,2015

    • Author(s)
      H. Kojima, R. Abe, M. Ito, Y. Tomatsu, F. Fujiwara, R. Matsubara, N. Yoshimoto, M. Nakamura
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 8 Pages: 121301-121303

    • DOI

      10.7567/APEX.8.121301

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 縞状ドーピングされたCNT紡績糸による熱電布の作製2016

    • Author(s)
      伊藤光洋
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Invited
  • [Presentation] Enhancement of Thermoelectric Properties in Carbon Nanotube Films by Controlling Phonon and Charge Transport Using Biomolecular Junctions2016

    • Author(s)
      Mitsuhiro Ito
    • Organizer
      International Conference on Organic and Hybrid Thermoelectrics
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Year and Date
      2016-01-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 縞状ドーピングされたCNT紡績糸を用いた熱電布の作製2016

    • Author(s)
      伊藤光洋
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      中之島センター(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-01-19
  • [Presentation] 有機系熱電材料の探索:電荷および熱輸送の新たな制御法を探して2015

    • Author(s)
      伊藤光洋
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-09-17
    • Invited
  • [Presentation] 縞状ドーピングされたCNT紡績糸による布状熱電変換素子2015

    • Author(s)
      伊藤光洋
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-14
  • [Presentation] Complete material/device design of thermoelectric fabrics using carbon nanotube fibers with partial n-type doping2015

    • Author(s)
      Mitsuhiro Ito
    • Organizer
      Eighth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-06-24
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-12-27  

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