圧電性多孔質シートを用いた次世代ペーパーにおける筆跡-電気信号変換技術の確立

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760053
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物理学一般
• 研究機関: 財団法人小林理学研究所 (2011); (財)小林理学研究所 (2009-2010)
• 研究代表者: 児玉 秀和 財団法人小林理学研究所, 圧電物性デバイス研究室, 研究員 (60373198)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 圧電性 / ポーラスポリマー / エレクトレット / 圧電共鳴 / 非線形誘電率 / 圧電率 / 弾性率 / テンソル成分

研究概要

本研究は機械的入力を電気信号に変換できる圧電性多孔質シートについて筆跡-電気信号変換の基礎技術確立を行った.幾つかの変換手法を検討したところ,電極に直接筆圧を与え,圧電応答による電荷を検出する手法が有効であった.さらに変換機構を物理的に理解するため圧電率・弾性率のテンソル成分を圧電共鳴スペクトルや非線形といった高精度誘電測定法により行った.その結果,本サンプルは厚み方向の伸縮に対する圧電応答が高いだけでなく,非常に柔らかくかつ振動減衰特性が極めて高いことを定量的に見いだした.本実験結果を基に表せるタッチセンサーを試作した.

研究成果

• [学会発表] Electromechanical Properties and Acoustic Applications of High Sensitivity Porous Polypropylene Electrets (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kodama, Y. Yasuno, T. Furukawa and E. Fukada
  • 学会等名: Smart Materials, Structures & NDT in Aerospace
  • 発表場所: Montreal, Quebec, Canada
  • 年月日: 20111102-04
• [学会発表] A series of electromechanical measurements for determination of piezoelectric, dielectric and elastic tensor components in porous polypropylene electrets (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidekazu Kodama, Tatsuya Osawa, Yoshinobu Yasuno and Takeo Furukawa
  • 学会等名: 14^<th> International Symposium on Electrets
  • 発表場所: Montpellier, France
  • 年月日: 20110828-31
• [学会発表] 多孔性ポリプロピレンの圧電特性を応用した空中超音波送受器の温度特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安野功修,児玉秀和
  • 学会等名: 日本音響学会2010年春季研究発表会
  • 発表場所: 電気通信大学(東京)
  • 年月日: 2010-03-10
• [学会発表] A Study of Time Stability of Piezoelectricity in Porous Polypropylene Electrets (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidekazu Kodama, Yosinobu Yasuno, Munehiro Date and Eiichi Fukada
  • 学会等名: 2009 IEEE Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: Roma, Italy
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] 多孔性ポリプロピレンの圧電特性を応用した空中超音波送受器の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安野功修,児玉秀和
  • 学会等名: 日本音響学会2009年秋季研究発表会
  • 発表場所: 日本大学(福島)
  • 年月日: 2009-09-15
• [図書] 実践高分子の構造・物性分析・測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川猛夫,児玉秀和
  • 総ページ数: 306-326
  • 出版者: サイエンス & テクノロジー
• [産業財産権] エネルギー変換用フィルム (2009)
  • 発明者名: 児玉秀和,安野功修,深田栄一,小池弘,飯田誠一郎
  • 権利者名: (株)ユポ・コーポレーション
  • 産業財産権番号: 特願、2009-215184
  • 出願年月日: 2009-09-17