| 研究概要 |
本研究では,分子の配向現象で生じる液晶のER効果と温度変化による液晶の相変化を利用して,効率的な液冷システムの構築を目指している.具体的には液晶のER効果と相変化により流れを制御し,発熱部のみを局所的,効率的に冷却する手法の開発を行う.
本年度は,まず,各種液晶の物性を測定し,無電場での粘度とER効果の大きさから本研究に適する液晶を選定し,制御時の粘度変化の見積もりが可能なようにそのER特性を定式化した.その結果,Careauモデル型の粘度近似から,せん断速度の広い範囲でER効果を見積もることが可能になった。また,流量制御の方法のひとつとして,分割電極を用いた流量制御の実験を行い,その有効性を確認した.さらに,前述の定式化を拡張し,分割電極を用いた場合に,さらに広範な条件下でER制御が可能であることを明らかにした.冷却実験としては,その第1段階として,二股に分かれる平行平板間の二次元流路で,一方の流路に発熱部が設けられ,他方は一定温度となる装置を作製した.そして,一定圧力下で液晶を流し,その際の発熱部の温度とそれぞれの流量割合を測定した.続いて,発熱部のある流路に流れる液晶の流量を電場印加によって調整し,温度変化の測定からその冷却の有効性を確認した.特に,ネマティック相と等方相の転移温度付近での流動特性を中心に調べ,温度変化に伴う相変化によって流量が大きく影響されることを明らかにした.また,圧電素子と電極によるバルブレスマイクロポンプの基礎実験を行った。
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