| 研究概要 |
液晶材料の巨視的分極効果(フレクソエレクトリック効果)が流動を用いて誘起できることをこれまでの研究で明らかにした.このことを応用すれば,液晶材料の巨視的分極の歪み速度依存性と形状適合性を利用することにより,固体圧電材料では実現不可能な,全く新しい発電システムが開発可能である.そこで本研究では,液晶発電システムの開発にあたり,液晶材料の流動誘起圧電効果の理論的解明からスタートする.得られた結果に基づいて,液晶流動実験装置の設計・製作を行い,流動によって誘起される分極値を実測する.最終的に,理論解析結果および実験結果を総合して,液晶発電システムの設計・試作を行う.
平成21年度は液晶材料の物性値,平板間距離,せん断速度および平板面での配向処理強度をパラメータとして,平行平板間せん断流れによる巨視的分極についての数値シミュレーションを系統的に行い,流動によって誘起される液晶の巨視的分極を最適に利用できるパラメータの組み合わせを探った.Leslie-Ericksen連続体理論を用い,非定常シミュレーションを行った結果より,Leslie粘性係数の1つであるα_3が正の値を持つ液晶材料を利用することによって,断続的に巨視的分極を誘起することが可能であること,すなわち連続して発電可能であることを明らかにした.また,シミュレーション結果を基にして,平成22年度に行う予定である実験の装置および液晶材料の仕様を決定した.
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