| 研究概要 |
本研究課題では,機能性流体の応用によりフルイドパワーシステムのマイクロ化,集積化を実現し,多自由度マイクロ運動システムのためのマイクロフルイドパワー集積デバイスを構築することを目的としている.本年度は主に,半導体プロセスを用いた平面形マイクロERバルブの提案および試作をおこなった.また,平面形マイクロポンプの提案をおこなった.実施結果の具体的内容は以下のとおりである.
微細な加工が可能な半導体プロセスを用いた平面形マイクロERバルブを提案および試作し,主に電極間縮小による微小化特性について実験的に検討した.電極間隔80μm間では静特性は変わらないが応答が遅くなり,マイクロ化の限界が定まることを明らかにした.また,ステップ応答実験により,その動特性を明らかにした.ついで,電極間隔80μmの3ポートマイクロERバルブを試作し,供給圧力の60%を制御可能であることを実証した.
また,マイクロ化および集積化可能な液圧ポンプについて検討をおこない,圧電素子を用いた平面形マイクロポンプを提案した.提案する平面系マイクロポンプは,表面に複数のバイモルフ形圧電素子を有する金属膜2枚を互いに重ね合わせた構造となっている.この2枚の金属膜の間が流路となり,金属膜表面のバイモルフ形圧電素子が蠕動運動することでポンピング作用をする.主な特徴としては,二次元構造の部品を積層化することにより,ポンプを実現できることから,平面化,マイクロ化が用意であり,集積可能なデバイスとして期待できる.デッドボリュームがほとんどない構造なので,残留気泡によるポンプ性能劣化を防ぐことが容易であるなどが挙げられる.現在,大きさ1×17×2mmの平面形マイクロポンプラージモデルを製作中である.来年度は,平面形マイクロポンプの特性評価および平面形マイクロERバルブとの組み合わせにより,液圧システムを構築する.
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