2014 Fiscal Year Annual Research Report
機能性流体ＥＣＦを用いた高出力パワー密度マイクロ液圧源
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24246030
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
横田 眞一 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (10092579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 和弘 東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (00220632)
嚴 祥仁 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教 (20551576)
金 俊完 東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (40401517)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | マイクロ液圧源 / 電界共役流体 / MEMS / マイクロポンプ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，ECFマイクロ液圧源の出力パワー密度の向上を目的として，三角柱－スリット形電極対(TPSE)を集積化した高性能ECFマイクロポンプを開発している．
本年度では，高出力マイクロ液圧ソフトアクチュエータを駆動に必要となる300 kPa以上の高い発生圧力を得るため，電極対のさらなる高密度集積化に有利な新たな電極の並びを提案した．新たな電極対の並び，電極対形状の工夫，電極対の微小化および流路形状の工夫といった高密度集積化を目指した取り組みにより，10×10×1 mm^3の十分小さいECFマイクロポンプにおいて，1.5kV印加で400 kPaの高い発生圧力をはじめて実現した．この結果から高出力パワー密度化とともに駆動電圧の低電圧化ができたことを明確にした．
また，ECFマイクロポンプのパワー密度を向上させる画期的な新たな制作方法として，DRIEを用いて三角柱－スリット形電極対（TPSE）を製作するプロセスを提案し，このプロセスを用いて，電極高さ0.2mm，0.38mm，0.5mmのTPSEを直列10対×並列3対集積したECFマイクロポンプを製作した．本研究室の電鋳のプロセスで製作されたECFマイクロポンプの特性と比較した結果，3.0kV以降印加時に提案したDRIEプロセスを用いて製作したECFマイクロポンプの発生圧力が電鋳のプロセスで製作されたECFマイクロポンプの発生圧力を上回る結果となった．また，発生流量については提案したプロセスを用いて製作したECFマイクロポンプ同士で比較した際に電極高さ0.38mmと0.5mmでは電極高さ1.3倍にも関わらず1.4倍の発生流量となり，TPSEのアスペクト比を上昇させることでECFマイクロポンプのパワー密度が向上することが確かめられた．これにより提案したプロセスを用いて製作されたTPSEの有効性が確かめられた．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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