| 研究課題/領域番号 |
16H06125
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
山本 大吾 同志社大学, 理工学部, 准教授 (90631911)
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| 研究協力者 |
塩井 章久
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2016年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | マイクロモーター / マイクロポンプ / 直流電場 / 自励振動 / 非平衡現象 / 化学工学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、粘性によるエネルギー散逸が極めて大きくなるマイクロ領域においても効率的かつ安定に動力を供給しうる新しい基盤技術を提示し、微小空間で駆動する極めてシンプルなモーターやポンプのプロトタイプを作製することを目的とした。
マイクロ空間において円錐型の電極間に粒子を設置し、直流電圧を印加すると粒子は周期運動を行う。本研究では、粒子形状および電場によって運動モード・運動速度を制御可能であることがわかった。また、周期運動を行っている際の電流値測定によって、粒子は電極に接触する度にサブピコアンペアレベルの電子の授受を行っていることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題によって得られた知見を基にすることで、マイクロモーターやポンプといったマイクロデバイスの動力源としての実用化の可能性が広がると考えられる。本システムの現在の問題点は、安定な運動を取り出すためには100 V程度の高い印加電圧が必要なところにある。しかしながら、今後システムをダウンサイジングすることで電場を強化し、乾電池程度（数ボルト）の微弱な直流電圧で安定な運動を取り出すことができれば、低消費電力で扱いやすい次世代の革新的マイクロデバイスの開発に貢献できると考えられる。
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