| 研究課題/領域番号 |
17K18846
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
瀬川 武彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (50357315)
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| 研究分担者 |
廣瀬 伸吾 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (10357874)
松沼 孝幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (40358031)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 誘電体バリア放電 / アクチュエータ / 流体技術 / 自己修復 / 絶縁層 / 省エネルギー / 高機能材料 / 自己修復材料 / 流れの可視化 / プラズマ |
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| 研究成果の概要 |
絶縁層に人工的なボイド構造が形成されたプラズマアクチュエータ（PA)に高周波高電圧を印加し、誘電体バリア放電を利用したボイド構造の変形や収縮による自己修復機能の評価を行った。絶縁材として溶融温度が異なる油脂2種類を選定し、2枚の石英ガラス板の間に封入したうえで表裏電極を非対称配置することでPA構造を構築した。
デジタルマイクロスコープによるボイド構造のその場観察、PIVを用いた誘起ジェットの空間速度分布解析、V-Qリサージュ法によるPA消費電力評価を行い、ボイド構造の収縮による自己修復メカニズムを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
プラズマアクチュエータは次世代の流体制御素子として期待されているが、流体機械の効率改善や騒音低減といった制御効果を実現するデバイスとして活用するためには、ジェットの誘起効率、低電圧化、装着性などの改善だけでなく、耐久性の向上を実現しなければならない。自己修復材料に関する研究は材料科学分野で長い歴史を持つが、本来好まれないボイド構造をプラズマを利用して絶縁材料を自己修復するという新しい考え方の導入により流体制御素子の開発が飛躍的に発展し、流体工学と材料科学などの複合・境界領域にまたがる技術課題の解決に寄与する可能性がある。
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