2023 Fiscal Year Annual Research Report
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22KJ2740
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
桑島 悠 芝浦工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Keywords | Electrohydrodynamics / Pump / Self-sensing / Wearable thermal control |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では” 電気流体力学（ＥＨＤ）ポンプによる電気と流体の変換”および、”流体回路を組み合わせた電気流体回路”を組み合わせた"電気流体メカトロニクス実現"を提案した。最終年度は液体輸送型の温冷ウェアラブルデバイスに向けて、EHDポンプのセンシング機能を探求し、ポンプ自体が生成する流量の自己検知に成功した。液体輸送型の温冷ウェアラブルデバイスには、そのサイズ、重量の制約の中で、温冷機能だけでなく、信頼性を担保するセンシング技術を統合する必要がある。ポケットに入るスマートなEHDポンプ（PSEP）を提案し、従来の液体冷却ウェアラブルの制約を克服した。PSEPは寸法10×2×1.05cm、重量10gのPSEPは、シャツのポケットに収まるほど十分にコンパクトで、スタイリッシュで控えめな熱制御を提供する。本研究の重要な貢献は、EHDポンプにおける自己感知に関する理論モデルの定式化と検証であり、これによりEHDポンプ技術に革新的な機能を導入した。PSEPは最大3℃の温度変化を実現し、個人の快適性を大幅に向上させた。さらに、PSEPシステムは、シームレスなワイヤレス制御とモニタリングのための直感的なスマートフォン対応インターフェースを備えており、ユーザーとの対話と利便性を向上させている。さらに、自己感知により流れの詰まりを検知してユーザーに通知する機能により、効率的で長期的な運転が保証される。総じて、本研究は電気流体メカトロニクスの実現に向けて、技術的および理論的な基盤を提供した。これらの成果は、ソフトロボット、ウェアラブルデバイスで実証され、各領域における革新的な進歩を示した。
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