2019 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics of electromagnetic particles and its application for industry
| Project/Area Number |
17K06276
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
川本 広行 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50318763)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 静電力 / 宇宙探査 / 月面探査 / 粒子 / 帯電 / 個別要素法 / ルナダスト / ソーラーパネル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
電磁力によって粉粒体の運動を精密に制御し，工学的な価値を得るシステムには，レーザープリンターや集塵機をはじめとして様々なものがある．しかしながら粉粒体には，流体力学のような厳密な理論体系はなく，工学の現場では，経験に大きく依存する開発が行われている．また，静電力を利用して粒子の操作を行う際に問題となる粒子の帯電(分布)や付着力に関しては，いまだ不明な点が多い．本研究はこのような現状を打破し，工学的に利用可能な理論とシミュレーション技法，および計測法を構築し，さらにこれらを具体的な問題へ適用して，この分野の産業の発展に寄与することを目的としている．
今年度はこの研究の3年目（最終年度）であり，本研究成果を工学問題（電子写真、宇宙探査、およびメガソーラー）に適用する研究を行った．なお、電子写真への応用に関しては、前年度にほぼ終了しているので、今年度は宇宙開発とメガソーラーへの応用に注力した。
宇宙開発に関しては、特に月面の極域に存在するとされる氷の採取技術に関して、静電力を利用するものと、振動増幅機構を備えたピエゾアクチュエータを利用した新規な技術を開発した。今後JAXAが計画している月面探査ローバーへの適用を目指している。さらに今年度、某宇宙機器メーカーの委託研究を受託しており、来年度以降も研究を継続する予定である。また、国際学会発表や論文発表を通じて、海外（主としてNASA）とも交流している。
メガソーラーへの応用に関しては、引き続きQatarが行っているプロジェクトに協力した。Qatarにおけるフィールド試験では、良好な結果が得られているが、実験室での研究ではわからなかった新たな問題も明らかになっており、引き続き協業する予定である。また、静電力を利用する別の方式のダストクリーナーを開発し国際学会で発表した。
|
