2021 年度研究成果報告書

磁気反発力による衝撃方向変換機構を用いた無指向性振動型MEMSエナジーハーベスタ

研究課題

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研究課題/領域番号	19K04533
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	兵庫県立大学
研究代表者	藤田孝之兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (50336830)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	エナジーハーベスティング / MEMS / 磁性薄膜
研究成果の概要	本研究の目的は，高性能振動型MEMSエナジーハーベスタの動作に必要な単方向の振動を，磁気反発力による非接触変向機構で方向転換をさせ，①面外方向の外部振動から面内発電振動に変換・発電する低背ハーベスタを実現するものである。また，変向機構の構造最適化により，②無指向性の外部振動によって単方向発電デバイスを動作させる無指向性振動型エナジーハーベスタの可能性も模索する。
自由記述の分野	MEMS
研究成果の学術的意義や社会的意義	電力を完全に自給自足する省エネ技術のための超小型発電デバイスを，MEMS技術で実現する振動型エナジーハーベスタの研究が注目されている。一般にMEMSエナジーハーベスタは，高性能化のために平板状デバイスの内部でマス（おもり）が面内方向（長手方向）に振動することで発電するため，発電に必要な衝撃（加速度）の方向を面内方向に一致させる必要があり，デバイスの固定方法，設置方向や応用分野に大きな制限をもたらしていた。本研究では，独自の磁性体加工技術で振動方向を転換することにより，設置場所を選ばない振動型エナジーハーベスタの性能向上，応用範囲の拡大に取り組んだ。