| 研究概要 |
2枚の平板間に液晶を充填し,すべての分子が平板に平行な方向に配向している状態で電圧を印加すると,壁面近傍以外の液晶分子は重心まわりに回転し平板に垂直方向に配向する.このとき平板間には流動が誘起される.この原理を応用すれば従前の機構と全く異なるアクチュエータを開発できる.すなわち本アクチュエータの特長は,液晶という「液体」を用いるので,(1)機構が極めてシンプルである
(2)形状に関する制約を受けない
(3)原理的には連続体力学が成立する数十ナノオーダーまでダウンサイジングが可能である
ということである.
本年度は,アクチュエータとして「平板移動」を取り上げ,平板に作用するせん断応力を数値計算によって見積もり,さらに実際に平板を運動させる実験を行った.
1.せん断応力の数値計算
2枚の平行平板に挟まれた液晶に電圧を印加した際に,平板面に作用するせん断応力を数値計算によって求めた結果,最大で約1mPaのせん断応力が発生することを見いだした.
2.平板移動実験
固定された平板に少量の液晶を垂らし,その上に,10mm×10mmで厚さ0.7mm,質量0.18グラムのガラス板を,300μmのスペーサを挟んで置いた.液晶に12Vの直流電圧を印加して上部ガラス板の運動を顕微鏡観察した結果,15秒間に約38μmの移動が確認された.
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