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

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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．