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2021 年度 研究成果報告書

長距離界面張力とElectrowettingによる液滴の超低電圧駆動

研究課題

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研究課題/領域番号 20K14672
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

山本 憲  大阪大学, 理学研究科, 助教 (70749100)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードエレクトロウェッティング / 界面 / 濡れ / 液滴
研究成果の概要

電気的な力で液滴を操作するElectrowetting-on-dielectric (EWOD) と呼ばれる技術を発展させ、従来は数十~数百ボルトが必要とされていた印加電圧を5ボルトにまで低減させた。従来のEWODでは液滴と電極の間に誘電体の固体層が挿入されるが、本研究ではこれを液体誘電体で置換することにより低電圧化を達成した。本技術をElectrowetting-on-liquid-dielectric (EWOLD) と命名した。

自由記述の分野

ソフトマター物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、EWOLDのコンセプトを示すだけでなく物理モデルも構築している。その結果、液滴移動速度がデバイス形状・印加電圧などから予測可能であることを示したほか、従来のEWODでは駆動力の低下に直結していた誘電体層の厚さがEWOLDでは駆動力に影響しないことを示した。
さらに、液滴を4本の単三電池で駆動するデモンストレーションを行った。この駆動電圧はスマートフォンから出力可能な程度の電圧であることから、本発明がスマートフォンによる液滴駆動など、電気的な液滴駆動の新たな応用可能性を拓くものであることを示した。

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公開日: 2023-01-30  

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