| 研究課題/領域番号 |
18K04892
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
生野 孝 東京理科大学, 基礎工学部電子応用工学科, 准教授 (60466331)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 光熱変換 / ドローン / セルロースナノファイバー / 光センサ / 太陽電池 / ナノチューブ / バルーン / センサ / 光電変換 / センサー / 無人飛行体 / ナノカーボン / 複合体 |
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| 研究成果の概要 |
我々は，無音・無風・長時間浮揚・各種センサ搭載が期待できるカーボンナノチューブ（CNT）から成るバルーン型浮揚素子の実現を目指している．CNTはその高い光吸収特性から，光照射によりバルーン内空間を瞬時に加熱でき，バルーン内外の気体の密度差を駆動力に浮揚可能である．浮揚高度・保持時間を改善するためには昇温時のバルーン内温度の長時間保持が必要である．本研究では，バルーンを構成する自立膜の改良により断熱性の改善を試みた．さらに，バルーン表面に各種薄膜デバイスを作製するため，セルロースナノファイバー自立膜の作製法の開発およびCNFフィルム上への光センサおよび薄膜太陽電池の作製を行い動作確認した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
屋内に向けた小型浮揚監視システムは，防犯，高齢者のみまもり，ビニールハウス内の農作物監視，建造物内ヘルスモニタリングなど，安心安全社会実現に向けた強いニーズがあるものの，従来型ドローンは，騒音・風の発生と短い浮揚時間等の課題をもつため屋内利用が難しい．そこで，本研究では，無音・無風で浮遊することができるバルーン型浮揚監視システムの実現を目指し，光で浮かぶカーボンナノチューブバルーンを世界で初めて実現することに成功した．本研究により，構成材料の断熱性や電気特性を精密に制御することにより，長時間浮揚するセンサ搭載可能なバルーンを構築できた．
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