权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

圧電アクチュエータを用いた進行波型マイクロポンプの研究

基于压电驱动器的行波微型泵的研究

基本信息

批准号：
04F04912
负责人：
小寺秀俊
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04912/
关键词：
マイクロポンプ MEMS 圧電エラストマー静電気力 μ-TAS

项目摘要

本年度の活動として,大きく分けて3つのプロジェクトを推進し,圧電薄膜材料を用いたポンプデバイス,エラストマーを用いたマイクロポンプ,および圧電材料による生体内発電システムのテーマに取り組んだ.特に今年度はポンプデバイス開発を集中的に行い,デバイスの作製およびポンプの特性評価までの一連の開発を進めた.圧電薄膜を用いたポンプデバイスは,Ti箔を微細加工し,その上に厚さ3μmのPZT薄膜を直接成膜する技術の開発を行い,良好な圧電特性を確認した.マイクロポンプとして組み上げるには至らなかったが,通常用いるSi基板と異なり50μm以下の薄い基板厚においても破壊することなく良好なアクチュエータが作製できることから,幅広い応用展開が期待できる.この他,電圧を印加することにより発生する静電引力により比較的大きな変形をするエラストマー材料を用いてマイクロポンプの開発を行った.誘電率が高く絶縁性に優れたエラストマー材料に電極を配置し,高電圧を印加することにより,シンプルな構造のマイクロアクチュエータを開発し,これをポンプの駆動源に用いた.厚み100μmのエラストマー材料にあらかじめ引っ張りひずみを加えて厚みをその厚みを25μm程度にし,この両面に電極を配置してダイヤフラム構造とすることでアクチュエータを作製した.比較的大きな変形を伴うため,導電性グリスを電極として用いることで,断線による不良を防止した.ダイヤフラム径1.5mmのアクチュエータに幅50μmのマイクロチャネルを接続することにより,ポンプを完成させた.1kV以上の高電圧印加が必要であるが,80μl/min程度の良好なポンプ特性が確認できた.ポンプ自体が透明な樹脂やガラスからなりフォトリソグラフィーにより容易に作製できる構造であることから,今後ライフサイエンス分野への応用について検討を進める.

This year's activities will be carried out in the following ways: the use of piezoelectric thin film materials, the use of biological thin film materials, the use of piezoelectric thin film materials. In particular, this year, the development of the company's products is concentrated in the process of production and evaluation of the characteristics of the company's products. In the development of technology for direct film formation of PZT thin films with a thickness of 3μm,Ti foil was micromachined, and good voltage characteristics were confirmed. The thickness of thin Si substrate is usually less than 50μm, and the thickness of thin Si substrate is usually less than 50μm. For example, the development of electrostatic attraction in the field of electric voltage is relatively large. The electrode configuration of the material with high dielectric constant and high dielectric constant is developed, and the power source of the material is used. The thickness of the material is 100μm, and the thickness of the electrode is 25μm. Compared with the big shape, the conductivity of the electrode, the use of the electrode, the broken line, the prevention of defects. A high voltage of more than 1.1kV is necessary, and a good voltage characteristic of 80 μl/min is confirmed. It is easy to manufacture the transparent resin, and it is easy to manufacture the transparent resin. In the future, it will be easy to manufacture the transparent resin.