| 研究課題/領域番号 |
18H01358
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18040:機械要素およびトライボロジー関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
崔 ジュン豪 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30392632)
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| 研究分担者 |
中尾 節男 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60357605)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 摩擦発電 / DLC膜 / 耐久性 / 発電効率 / 高効率 / 高耐久性 / 非晶質炭素膜 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、優れたトライボロジー特性を有する非晶質炭素膜（DLC膜)を帯電材として用いることで高耐久性・高効率の摩擦発電システムの開発を行った。水素添加 DLC (H-DLC) 膜、フッ素添加 DLC (F-DLC)膜、PTFEを帯電材として用いた結果、H-DLC/F-DLCペアは、低滑り速度で最大出力を示し、滑り速度が大きくなるにつれ、H-DLC/PTFE ペアが最も高い出力を示すことが分かった。また、DLC帯電膜を用いることで2 時間の駆動でも安定した出力が得られた。今後、様々なマート/モバイル電子機器に向けて高耐久性・高出力DLCベースのすべり型摩擦発電機の応用が大いに期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今日のスマート/ウェアラブル/モバイル電子機器の普及に伴って、多くのセンサーとそれらを駆動するための電源が求められている。これら全てに対してバッテリーを用いることは、バッテリーのサイズ、容量、環境汚染などの観点から困難である。この問題の解決に期待されているのが摩擦発電機である。摩擦発電は、生活や自然の中の機械エネルギーを電気に変換する発電技術であり、バッテリーが不要の電子機器の作製が可能となる。本研究では、非晶質硬質炭素膜を摩擦発電機の帯電材として応用することで従来の摩擦発電機に比べ高耐久性・高効率の摩擦発電機の開発を行った。
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