狭隘・伸縮空間での気液相変化素過程の理解に基づくストレッチャブル熱デバイスの創成

基于对狭窄和可拉伸空间中气液相变基本过程的理解，创建可拉伸热装置

• 批准号: 22K03943
• 负责人: 上野 藍
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03943/
• 关键词: ストレッチャブルデバイス; ループヒートパイプ; 二相流; 階層マイクロピラー; ナノブレード

本研究では，階層マイクロピラーを用いた蒸発現象およびナノブレードによる滴状凝縮現象を融合した次世代ストレッチャブル熱デバイスを創出するとともに，伸縮・振動下における各相変化の物理現象を解明することで，デバイスシステム全体を最適化し，実社会に適用可能なデバイスを提案することを最終目的とする．2022年度の主な研究実績としては，下記の2点を実施した．1.高ガスバリア性をもつフレキシブル2相流熱輸送デバイスの創出本研究で提案するデバイスはフレキシブル性を有する材料（多孔体）をMEMS技術により作製しており，デバイスで最も高圧となる蒸発部での作動流体の飽和蒸気圧に耐えうる気密性が要求される．通常のマイクロ流路を用いたデバイスでは，単相流がほとんどであり，本研究のように2相流を用いるデバイスは稀であり，フレキシブル性と気密性の相反する要求を同時に満たす必要がある．そこで，本研究ではパリレン樹脂などを用いて従来のデバイスよりもガスおよび液透過性の高いデバイスプロセスの確立と熱的評価を実施した．さらに本成果での学会発表も実施している．2.マイクロポンプのモデル構築と滴状凝縮のデバイス実装2022年度は主に上記の1.に時間を要したが，並行して当初の研究計画の通りに，精度よく3次元造形が可能な3Dプリンティング技術であるナノスクライブによりマイクロポンプの設計，試作を行った．現在は，階層マイクロピラーを用いた蒸発器としての設計要求の洗い出しやモデルの構築を進めている．

In this study, the phenomena of evaporation and droplet condensation in the hierarchical structure are integrated into the next generation, and the physical phenomena of phase transformation under expansion and vibration are solved. The main research achievements in 2022 are as follows: 1. The high temperature property of two-phase flow heat transport system and the development of the research proposal of materials (porous bodies) with high temperature property of MEMS technology Saturated vapor pressure resistance and gas tightness of the actuating fluid in the steam generating section are required. In general, the flow path is used in the reverse direction, and the single-phase flow is used in the reverse direction. In this study, we conducted a comprehensive evaluation of the high permeability and thermal stability of the resin. The research results of this research project are presented in the following ways: 1. Time is important, and the accuracy of the original research project is important. 2. The research project is implemented in 2022. 3-D modeling is possible. Now, the hierarchical structure of the transmitter is required for the design of the transmitter.

项目成果

ウェアラブル機器搭載に向けた高ガスバリア化MEMS熱輸送デバイスの研究

可穿戴设备用高阻气MEMS热传输装置的研究

• 发表时间: 2023
• 作者: N. Yonetani;T. Oguchi;Takashi Kubo;福岡大吾， 岩野耕治， 伊藤靖仁;酒井康彦;福岡大吾， 岩野耕治， 伊藤靖仁;林祐介， 岩野耕治， 伊藤靖仁;内海 恭之介，平沢 太郎;野村 稜武，橋本 将明，Abdulkareem Alasli，上野 藍，長野 方星
• 通讯作者: 野村 稜武，橋本 将明，Abdulkareem Alasli，上野 藍，長野 方星

マイクロピラー駆動型MEMSフレキシブル熱輸送デバイスの研究

微柱驱动MEMS柔性传热装置研究

• 发表时间: 2023
• 作者: N. Yonetani;T. Oguchi;Takashi Kubo;福岡大吾， 岩野耕治， 伊藤靖仁;酒井康彦;福岡大吾， 岩野耕治， 伊藤靖仁;林祐介， 岩野耕治， 伊藤靖仁;内海 恭之介，平沢 太郎;野村 稜武，橋本 将明，Abdulkareem Alasli，上野 藍，長野 方星;野村 稜武，上野 藍，橋本 将明，Abdulkareem Alasli，長野 方星
• 通讯作者: 野村 稜武，上野 藍，橋本 将明，Abdulkareem Alasli，長野 方星