圧電MEMSエネルギー変換デバイスにおける変換効率飛躍的向上メカニズムの最適化

• 研究課題/領域番号: 25K07864
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 山下 馨 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (40263230)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2026年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 圧電 / 変換効率 / 座屈 / 応力

研究開始時の研究の概要

振動型圧電MEMSデバイスのエネルギー変換効率向上のため，振動体に静的座屈を導入する新たな設計手法を提案する。電界ポーリングによる圧電性能の向上と，静的座屈による構造的変換効率向上メカニズムを両立させるデバイス構造を実現するため，座屈状態における静的および動的な力学的挙動を理論的に定式化し，これに基づくデバイスの試作と評価により，変換効率を向上するデバイスの最適な設計方法の確立を目指す。