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2015 年度 実績報告書

液晶ドロップレットを用いた無定形マイクロアクチュエータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289035
研究機関高知工科大学

研究代表者

蝶野 成臣  高知工科大学, 工学部, 教授 (20155328)

研究分担者 辻 知宏  高知工科大学, 工学部, 教授 (60309721)
岡 宏一  高知工科大学, 工学部, 教授 (10160649)
西脇 永敏  高知工科大学, 工学部, 教授 (30237763)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード流体工学 / 非ニュートン流体力学 / 液晶 / ドロップレット / マイクロ・ナノデバイス
研究実績の概要

液晶は巨視的には液体のように振る舞うので,任意形状のケーシングに適合する.この形状適合性をさらに進化発展させ,例えば薄膜からなるソフトケーシング中に液晶が充填されたアクチュエータは,駆動中に周囲環境に応じて自在に形状が変化するので,如何様な形状の間隙でも駆動が可能であり,究極の形状適合性アクチュエータといえる.本研究ではこのような無定形アクチュエータの開発を目指す.本年度は研究期間の最終年度として,以下の成果を得た.
実験に用いた液晶は4-Cyano-4'-pentylbiphenylである.櫛型電極を製作して液晶滴の連続駆動実験を行った結果,液晶滴の初期重心位置から電極間中心位置までの距離が移動量に大きな影響を及ぼすことがわかった.従って無定形アクチュエータの開発に際しては,電極間距離を基準に設計する必要がある.
棒状分子の回転によって発生する背流を基本原理として,これまで液晶アクチュエータを開発してきたが,今回,液晶滴にDC電圧を印加する実験も併せて行った結果,駆動に成功した.従って背流原理と異なるメカニズムでも液晶アクチュエータの開発が可能であることを示唆した.この点については更なる実験が必要である.
得られた結果を電磁力関連のダイナミクスシンポジウム(長崎),混相流シンポジウム(高知),日本機械学会年次大会(札幌),日本流体力学会年会(東京),日本レオロジー討論会(神戸),日本機械学会流体工学部門講演会(東京),日本機械学会中四国支部講演会(愛媛)で発表した.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (10件)

  • [学会発表] ライオトロピック液晶のせん断流れの分子動力学シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      石川貴瑛,辻 知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      日本機械学会中四国支部総会・講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-03-09
  • [学会発表] 液晶無定形アクチュエータの開発2016

    • 著者名/発表者名
      安田貴紀,松田琳子,辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      日本機械学会中四国支部総会・講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-03-09
  • [学会発表] 液晶無定形アクチュエータの駆動制御2016

    • 著者名/発表者名
      松田琳子,安田貴紀,辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      日本機械学会中四国学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-03-08
  • [学会発表] 偏心二重円筒間における液晶分子配向場の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      太田琢也,辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      日本機械学会 流体工学部門講演会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2015-11-08
  • [学会発表] 液晶無定形アクチュエータの駆動実験2015

    • 著者名/発表者名
      安田貴紀,辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-28
  • [学会発表] ネマティック液晶の円管内流れの数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      吉岡利樹,辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      レオロジー討論会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] 流動によって誘起される液晶の巨視的分極2015

    • 著者名/発表者名
      蝶野成臣,辻知宏
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] 液晶-等方相界面を用いたマイクロ微粒子のマニピュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      松崎一也,辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      混相流シンポジウム
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2015-08-05
  • [学会発表] 液晶のネマティック相と等方相の相界面力の測定2015

    • 著者名/発表者名
      蝶野成臣, 辻知宏
    • 学会等名
      日本流体力学会中四国・九州支部総会・講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-05-16
  • [学会発表] ネマティック液晶を用いた無定形アクチュエータの開発および評価2015

    • 著者名/発表者名
      辻知宏,蝶野成臣
    • 学会等名
      電磁力関連のダイナミクスシンポジウム
    • 発表場所
      ハウステンボス
    • 年月日
      2015-05-14

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公開日: 2017-01-06  

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