| 研究課題/領域番号 |
21K04732
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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26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
大越 昌幸 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (70283497)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 超撥水性 / シリコーンゴム / ArFエキシマレーザー / 空気層 / 環境発電 / 水中 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、申請者独自の「レーザー加工」を基礎に、水中乃至は高湿度環境下で機能する微小なIoTデバイス作製のための、新たな環境発電法を開発する。具体的には、真空紫外レーザーによりシリコーンゴム表面に超撥水性を発現させ、その表面に異種の微小金属を形成し、それを水中に浸漬させることにより、超撥水性表面には均一な空気層が形成して、空気層と水の両方に跨る空気層側の異種金属間で微弱な発電を実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ArFエキシマレーザーにより超撥水性を発現させたシリコーンゴム表面に、異種の微小金属を設置し、それをNaCl水溶液中に浸漬させることによって、超撥水性領域に均一な空気層を形成させるとともに、空気層と水溶液の両方に跨る空気層側の異種金属間で微弱な発電が実現できることを示した。また、超撥水性領域に中空のシリコーンマイクロカプセル構造をアレイ状に形成できる新たな光化学的手法も見出し、環境発電とマイクロ蓄電を同時に行うことができる、海水中で機能するエネルギー自律型ウェアラブルデバイス作製に資する基礎的成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果により、環境発電とマイクロ蓄電が、NaCl水溶液中で形成する空気層内で実現可能となるため、IoT（Internet of Things）デバイスの適用範囲を海洋まで広げることができる。その結果、持続可能な水産資源のためのバイオロギングや、海水中での可視光通信の発展に寄与できるものと考えられる。
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