Search of novel triboelectric nanogenerators with collaboration of thermoengineering and interfacial science

• Project/Area Number: 24K07358
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松本 充弘 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10229578)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 摩擦帯電 / 環境発電 / 界面濡れ性

Outline of Research at the Start

本研究は，摩擦帯電現象をマイクロスケール環境発電デバイスに利用する試みである．近年こうした試みはいくつか知られているが，摩擦帯電現象の原理解明が不十分なまま応用展開が進められているのが現状である．
本研究は，(1) 量子計算による異種材料界面の電子移動機構を原理レベルから調べる．(2) こうした電子移動により生じる帯電固体と作動流体として用いる水／電解質水溶液との界面近傍に動的に形成されるであろう電気二重層の構造を大規模分子シミュレーションで明らかにする，および (3) こうした理論的な知見に基づいて新たに高効率の発電デバイスを設計し，性能評価をおこなう，という内容である．