Futuristic new MCF rubber sensor realizing energy harvesting with wide range of electromagnetic wave length

未来派新型MCF橡胶传感器实现宽范围电磁波长能量收集

基本信息

批准号：
21K03960
负责人：
島田邦雄
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukushima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

東日本大震災により被災した第一原発の廃炉作業に絡んで，デブリや瓦礫等の取り出しや解体に対する技術的諸問題に対して，本申請者が開発したMCFゴムセンサは，ゴムとしての耐放射性や放射能発電に対して有効であることが，昨年度までの一連の研究で判明してきた．すなわち，このMCFゴムは，手や足など人間の触覚と同じようなセンシングをすると同時に人間の皮膚と同じく触覚を有し，かつ伸縮性と弾力性に富むことが特徴的であり，廃炉作業において有効である．さらに，昨年度までの研究で，未来の新しいロボットにおいても有効であることが判明した．また，ピエゾ効果によるセンシングや，バッテリー，太陽電池としての多機能性を有することも判明した．これら昨年度に引き続き，今年度も，広範囲な波長帯の電磁波と触覚に反応するこのMCFゴムを機能的に開発することを目標に，現在のエナジーハーベスティングを拡張した展開型エナジーハーベスティングを実現を目指した研究を行った．特に，廃炉作業用ロボットに搭載できる触覚センサとしても提案でき，新しい応用機器の提案にも繋がるとの可能性にも至った．すなわち，昨年度において開発した，表面活性剤に着目した新しい代替流体であるハイブリッド流体(HF)を用いて，人間の触覚細胞を模倣するという新しい技法を導入することによって，新しい触覚ゴムを開発することに成功し，その基本特性（電気特性，材料力学的特性等）について実験的に明らかにした．

In connection with the decommissioning work at the Daiichi Nuclear Power Plant, which was affected by the Great East Japan Earthquake, a series of research up until last year has been found that the MCF rubber sensor developed by this applicant is effective against radioactive resistance and radioactive power generation as rubber, in response to various technical issues regarding the removal and dismantling of debris, debris, etc. In other words, this MCF rubber is characterized by its sensing in the same way作为人的触摸，例如手脚，其特征是它的触觉感觉就像人类的皮肤一样，并且具有高度弹性和弹性，使其在退役工作中有效。此外，直到去年的研究都在未来的新机器人中有效。还发现它具有用于使用压电效应以及电池和太阳能电池的多功能性。从去年开始，今年，我们进行了旨在实现能量收集的研究，这是当前能量收集的扩展，其目的是开发这种MCF橡胶，该橡胶对电磁波和触觉感觉反应于广泛的波长频段。特别是，它可以作为触觉传感器提出，可以安装在机器人上进行退役工作，并且还导致可能导致提出新应用设备的提议。换句话说，通过引入一种使用混合流体（HF）模仿人类触觉细胞的新技术，这是一种专注于表面活性剂的新替代流体，该技术是去年开发的，我们成功地开发了一种新的触觉橡胶，并实验阐明了其基本特性（电气机械性能，材料机械性能等）。