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タナカ ユミ
田中 優実 准教授
東京理科大学 工学部 工業化学科
田中 優実 准教授
東京理科大学 工学部 工業化学科
| グループ |
ナノテク・材料、環境 |
| 研究・技術キーワード | 無機化学、電気化学、固体化学、セラミックス工学 |
| 研究・技術テーマ |
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| 研究・技術内容 | 振動発電システム関連材料・デバイスに関する研究 ＞静電式振動発電用セラミックエレクトレット（発電素子）の開発 日常生活においては、人間や輸送機の移動などにより1～100 Hzの振動が常に発生している。最近、これらの振動を電力に変換する技術の開発が進められているが、出力が微弱であることから本格的な実用化には至っていない。そこで本研究では、エレクトレットを利用する振動－電力変換方式である「静電式振動発電システム」用の発電素子として、高い表面電位を安定に保持するセラミックエレクトレットを新たに開発し、その出力を飛躍的に向上させることを目標とした。現在までに、±4000 V超の表面電位を安定に保持するエレクトレットの開発に成功しており、今後、発電試験に着手してゆく予定である。 |
| 産業への利用 | 想定される用途： 人や乗物の移動、工場等稼働時に発生する1～100 Hzの「環境振動」を動力源とする、高出力小型振動発電機 （マイクロエナジーハーベスティング； 自立情報送信用電源、ワイアレスセンサー用電源等） 実用化に向けた今後の課題： セラミックスエレクトレット基材の多様化 セラミックスエレクトレット表面の疎水化処理 セラミックスエレクトレット上への帯電非帯電（プラス帯電、マイナス帯電）微細パターニング形成技術の確立 セラミックスエレクトレット実装システムの設計 メッセージ： セラミックスレクトレットは、現在試作されている静電式振動発電機に利用されているポリマーエレクトレットよりも 高密度な電荷を安定に保持することが可能です。（実際、すでに、±4000 V超の表面電位を少なくとも半年以上安定に 保持するエレクトレットの作成に至っています。） このセラミックエレクトレットを発電素子として組み込んだ静電式振動発電機の実用化に向けて、現在、パターニング や実装システム設計に関して相談することのできるパートナーを探しています。 |
| 可能な産学連携形態 | 共同研究、受託研究員受入、受託研究、技術相談および指導 |
| 具体的な産学連携形態内容 | |
| その他所属研究機関 | |
| 所属研究室 | 工業分析及び無機工業化学第二研究室 |
| 所有研究装置 | 分極処理用高電圧電源（～20 kV）、自動ステージ連動型（走査型）表面電位測定装置、熱誘起脱分極電流測定システム（室温～850℃／無誘導巻方式）、インピーダンスアナライザー（室温～850℃／無誘導巻方式）、FT-IR、UV-Vis、一軸加圧成形機、ホットプレス、アークプラズマ堆積装置、超高温対応（～2400度）DSC装置 |
| SDGs |
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