【研究分野】知能機械学・機械システム

【研究領域課題番号】16K14204 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波 / 液晶 / レンズ / 光デバイス / 分子配向 / レンズアレイ / たわみ振動 / 音響放射力 / 応用光学

【研究成果の概要】

本研究では超音波による液晶配向制御技術について検討した．液晶と超音波振動子を組み合わせたデバイスを作製し，超音波が液晶配向に与える影響を実験的に評価した．デバイスへの入力電気信号によって液晶配向変化を時間的・空間的に制御することに成功した．また本手法を利用した可変焦点レンズを開発した．レンズ内の液晶分子配向は入力電気信号によって制御可能であり，機械的可動部を持たない薄型の可変焦点レンズの開発に成功した．

【研究の社会的意義】

本研究によって，超音波が液晶分子配向に与える影響の一部が明らかとなった．この技術を利用した可変焦点レンズでは，アクチュエータなどの機械的可動部が不要であり，大幅な薄型化が可能であるため．今後携帯電話等への搭載を考えた場合，デバイス全体の小型・薄型化に貢献できる．また，その高速応答性を利用することによって，今後体内診断技術などに利用可能な高速マイクロ光デバイスへの発展が期待できる．

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】機械力学・制御

【研究領域課題番号】23656163 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波 / 音響放射力 / 音響流 / 非接触搬送 / 液滴 / 非接触混合 / 非接触滴下 / たわみ振動 / 分注 / 搬送 / 混合 / 非接触 / 音場 / 放射力 / 滴下 / 進行波 / 音圧 / 液体

【研究成果の概要】

近年の製薬、新規材料開発などでは、原料液体や試薬をどこにも触らずに搬送したいという要求が出てきている。また、液滴どうしの混合や、液滴の滴下、解析なども非接触で行いたいというニーズがある。本研究では、たわみ振動板に進行波を励振し、円弧状反射体との間で、音響放射力により液滴を非接触高速搬送する方法を開発した。直径1.5 mmのエタノール液滴を終端速度2 m/s以上で約65 mm搬送することに成功した。また、浮揚した２つの液滴を衝突・混合することに成功した。さらに反射板に開けた穴を通して液滴の滴下することを検討した。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)