2018 Fiscal Year Annual Research Report
Innovative 3D triion sensor
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16H04527
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
寺崎 正 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (00399510)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊永 和也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10581283)
古賀 淑哲 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60356970)
坂田 義太朗 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (70636406)
藤尾 侑輝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ付 (90635799)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | センサー・光機能材 / トリリオンセンサ / 応力発光 / ３Dプリンタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本提案では、トリリオンセンサ時代（非連続的膨大多数のセンサ、年間45 兆個、現在の100 倍強/2023 年）を担う3 次元・集積センサの革新的作製技術の開発を目的としている。各課題の本年度成果は下記の通りである。
【課題1】3D 印刷によるセンサ・給電デバイスへの応用、に関しては、前年からセンサ信号のバリエーション増加のために導入した磁性ナノ粒子について更に検討を進め、印刷サイズ要件（吐出液滴1um）を満たす範囲のサイズ制御を達成した。また加熱条件の制御により、機能調整を達成した。
【課題2】CAE 設計高度化に向けた3D 印刷による応力可視化センシングの確立に関しては、「3D印刷用応力発光インク」を調合し、3D器物印刷を行う事に成功した。一方で内部導入に関しては、導入精度を鑑み、3D印刷器物界面に応力発光インクにて接合する手法を採用した。本提案の最重要かつ最終命題である「設計高度化に向けた応力発光像とCAE比較」については、(1)平板、(2)ダンベル型、(3)円孔、(4)切り欠き等を持つ3D印刷器物の機械的試験片モデルに加え、実構造物のCAD情報を基に、(5)工事用つかみバスケット、(6)骨端プレート、(7)車体、(8)産業用ロボット、(9) 航空機、(10)接合部モデル、について応力発光センサを三次元敷設した3D印刷器物を作製し、その構造や荷重印可条件に応じた応力発光画像を取得する事に成功した。更に、実構造物CADより構造解析（シミュレーション・CAE）を行い、応力発光情報を活用する事で、CAE制度が向上する事を実証した。CAE・シミュレーションを駆使したモデルベース設計、寿命予測などのCPSデジタルエンジニアリングが世界的に注目される中、本課題開発3次元センサにより取得した実空間情報を活用し、CAE情報精度の高度化を達成した点、大変意義ある成果と評価できる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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