2022 Fiscal Year Research-status Report
Futuristic new MCF rubber sensor realizing energy harvesting with wide range of electromagnetic wave length
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21K03960
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
島田 邦雄 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (80251883)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 機能性流体 / ゴム / 磁気混合流体(MCF) / 触覚 / 磁場 / 電場 / 電解重合 / 電気特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
東日本大震災により被災した第一原発の廃炉作業に絡んで，デブリや瓦礫等の取り出しや解体に対する技術的諸問題に対して，本申請者が開発したMCFゴムセンサは，ゴムとしての耐放射性や放射能発電に対して有効であることが，昨年度までの一連の研究で判明してきた．すなわち，このMCFゴムは，手や足など人間の触覚と同じようなセンシングをすると同時に人間の皮膚と同じく触覚を有し，かつ伸縮性と弾力性に富むことが特徴的であり，廃炉作業において有効である．さらに，昨年度までの研究で，未来の新しいロボットにおいても有効であることが判明した．また，ピエゾ効果によるセンシングや，バッテリー，太陽電池としての多機能性を有することも判明した．これら昨年度に引き続き，今年度も，広範囲な波長帯の電磁波と触覚に反応するこのMCFゴムを機能的に開発することを目標に，現在のエナジーハーベスティングを拡張した展開型エナジーハーベスティングを実現を目指した研究を行った．特に，廃炉作業用ロボットに搭載できる触覚センサとしても提案でき，新しい応用機器の提案にも繋がるとの可能性にも至った．すなわち，昨年度において開発した，表面活性剤に着目した新しい代替流体であるハイブリッド流体(HF)を用いて，人間の触覚細胞を模倣するという新しい技法を導入することによって，新しい触覚ゴムを開発することに成功し，その基本特性（電気特性，材料力学的特性等）について実験的に明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究の目的達成のために必要な，広範囲な波長帯の電磁波に反応するMCFゴムの作成において新しく開発した，表面活性剤に着目した代替流体であるハイブリッド流体(HF)を用いて，耐放射性や放射能発電に対して有効なHFゴムにおける基本特性（電気特性，材料力学的特性等）についても実験的に明らかにした．さらに，これを用いて生物学的模倣を導入することにより，さらに伸縮性と弾力性に富み，触覚に優れた新しいゴムセンサを開発することに成功した．これにより，当初想定していた研究成果よりも多くの研究成果を得ることが出来た．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初想定していた研究成果よりも発展した多くの成果を生むことが出来たハイブリッド流体(HF)は，広範囲な波長帯の電磁波に高精度に反応することが判明して
来ている．そこで，これを主体に，広範囲な波長帯の電磁波である遠赤外線等の電磁波に対する反応について実験的，理論的に研究を一層推進していく．
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| Causes of Carryover |
今年度における研究成果は，目標以上に到達しており，特に，広範囲な波長帯の電磁波に反応するMCFゴム（あるいは，本研究成果により命名したHFゴム）における多彩な研究結果を得ることに成功した．それ故，余剰金が生じた．これは次年度の研究経費に回すことによって，さらなる研究成果を得ることに繋がる．
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