2016 Fiscal Year Annual Research Report
The development research of experiment materials for Energy which students can feel at high school basic physics
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26350245
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
川村 康文 東京理科大学, 理学部第一部物理学科, 教授 (90362087)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 自然エネルギー / サボニウス型風車風力発電 / 色素増感太陽電池 / 再生可能エネルギー / ３Dプリンター / 理科実験教材 / IoT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サボニウス型風車風力発電の地上設置型では、自然の風を用いて小型ポータブルテレビを見ることができる程度以上の発電効率を実現できた。卓上型では、最も効率の良い最適形状のものを作製するため、3Dプリンターを利用して、バケットの溝板部分や天板を作製した。計測を繰り返した結果、最適なオーバーラップ比を見つけることができ，自然風で蓄電池の充電が可能となった。また，３灯型LEDライトが明るく点灯するよう性能向上目指した。
地上設置型では、中・高校生を対象に（株）IIJと連携し、サボニウス型風車風力発電を用いてIoTの学習を行ってもらうため，コンテスト形式のWSを開催した。本研究成果による，サボニウス型風車風力発電機の技術提供をすることにより、各参加者が独創性のある風力発電機を製作してもらい、各校に設置し、データロガーを用いて発電量等の観測をしてもらった。スタート時と比較し，初期モデルから独創的な改良が行われたことが確認できた。
卓上型では，学校の理科教育の現場を中心に広く，作製しやすくかつ、安価な実験機を提供することができた。
色素増感太陽電池は、安価さや手軽に作製できるようハイビスカスをはじめ色々な色素の素材を試した。理科授業の時間内に，もっとも効果的な教材にセットアップすることができた。
色素増感太陽電池搭載型模型自動車は、軽量化するために，これまで用いたてきたベアリング有りマシンを輪ゴムでの動力電圧型に変更した。安価にしすぎると成功率が落ちていく傾向がみられたため、安価な材料であっても、成功率をあげて行くことができるような改良を行ってたい。
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