柔軟で伸張可能なCNT電極の特徴とそれを用いた誘電エラストマの最新技術と応用

0.15gで、8kgの重りを88msecで駆動できる様になった
新素材、誘電エラストマの今後の展望や課題、
応用展開までを解説

~オムツから宇宙まで幅広い用途で世界を変える基盤技術とは~

セミナー趣旨

現在、僅か0.15gの誘電エラストマは、8kgの重りを、88msecのスピードで、1mm以上動かすことが可能です。このことは、この誘電エラストマで、電気自動車を駆動することが視野に入りました。電気自動車の最大の欠点である車重を極端に軽くすることが可能で、車の走行距離を飛躍的に延ばし、かつ大型のトレーラー等にも、電動化することが出来ると思われます。

この誘電エラストマは、ロボットや介護用機器等、用途は無限です。これらに加え、おむつの用のセンサーを初め、各種センサーも明日にでも、商品化が可能になりました。もちろん、誘電エラストマ発電機の性能も飛躍的に伸びています。現在、おむつから宇宙までに、幅広い分野での開発が行われています。

上記のプログレスの要因の一つは、シングルウォールCNT(SWCNT)を用いたことに依り、誘電エラストマの電極の導電性が高まりました。

このSWCNTをスプレー化することに依り、誘電エラストマの電極を容易に作成することが可能になりましたが、このスプレーは、用途が広がるミリ波帯での電波吸収効果が高く、益々普及が進む5G/6Gや、自動運転などで利用が進むミリ波レダーなどの誤作動防止に、大きな効果が期待されます。更に、スプレーで簡単に塗布できるため、すでに設置されている構造物にも容易に施工可能なことから、今後、悪化が予想される電波環境の改善に寄与できると確信しています。

セミナープログラム

  1. 人工筋肉型アクチュエータについて
    1. エレクトロアクティブポリマー(EAP)概論
    2. 電気を利用するエレクトロアクティブポリマー
    3. その他のアクチュータ(イオン、磁気、温度変化等)
    4. 誘電エラストマの概要および上記のアクチュエータと比較
    5. 誘電エラストマの素材
      • 誘電エラストマの電極
      • 特に誘電エラストマにCNTを用いた場合との比較!
      • 誘電エラストマに向くCNT
        @SWCNTの毒性はないのが開発のポイント!
      • 優れた柔軟性と高伝導性を有しかつ透明なCNT誘電エラストマの解説
      • 誘電エラストマ用のポリマー/エラストマ
      • 温度特性、もれ電流、寿命、効率、ヒステリシス等の解説
    6. CNT電極技術の応用
      • 高導電性で伸び縮み可能な導電性材料(フレキシブルPCB、導電性パッキンなどへの応用)
        @各種素材への最新CNTスプレー塗布実演をビデオで紹介
      • GHz帯からミリ波まで、幅広い周波数帯で威力を発揮するCNTスプレーの
        電波吸収効果(シート型、塗布型電波吸収素材への応用)
        @マクロ波(5GHz,12GHz)の反射特性と電波吸収効果の実験結果
        @準ミリ波、ミリ波(28GHz,75GHz)の電波吸収実験結果
        @76GHz帯車載レーダーシステムを用いたステルス効果検証実験結果
      • ヒーターとしても使えるCNTスプレー
    7. 日本国内外の研究開発動向
  2. 誘電エラストマ・アクチュエータの現状と近未来
    1. アクチュエータの動作原理、素材等の解説、製作法や使用時のポイント等
    2. 誘電エラストマ・アクチュエータの各種応用例
      • ポンプ、バイブレータ、モーター、スイッチ等への応用
      • スマートマテリアルなどへの応用(マイクロ工場への応用など)
      • 指向性を有したスピーカ、ソナー、ノイズリダクション・システムなどへの応用
      • 上記技術を応用した各種医療用デバイス(使い捨て内視鏡、
        使い捨てカテーテル、義手・義足を含む)の開発状況
      • 高出力アクチュエータへの挑戦:
        @各種ロボット、リハビリ等を含む各種介護機器、パワースーツ、電気自動車の駆動用モーター等の開発状況
        @車への応用(特に電気自動車用):各種用途の詳しい解説および重さに対する出力、効率や発売時期等の解説:
    3. ※8kgを持上げる最新のDEAのデモビデオ公開
      • 地震から建物を守る誘電エラストマや宇宙へのアプリケーション
        @JAXAの風洞利用した火星探査艇の誘電エラストマによる制御の共同実験の最新情報紹介
      • 素材等の今後の改善点
  3. 誘電エラストマ・アクチュエータの無線通信への応用
    • 5Gの特徴と誘電エラストマ技術の応用
      @周波数可変アンテナ及びフィルターへの応用
      @ビームフォーミングへの応用
      @小型・軽量で、高速駆動が可能な誘電エラストマ・アクチュエータの高機能カメラへの応用
      @遠隔制御やVR・ARへの誘電エラストマの応用
    • 長距離通信と省電力化が進むLPWAを用いたIoTシステムと誘電エラストマ発電
      @誘電エラストマ発電と相性が良いLPWAの特徴
      @一次産業への応用が進む、LPWAの導入事例
  4. 3. 誘電エラストマのセンサーへの応用と市場
    • 原理・特徴及び求められる素材・特性と構造
    • 医療(痴呆症用センサー、血管内センサー、超小型血圧測定等)、スポーツ、ロボット、車用及びタイヤ用センサー等への応用
    • 誘電エラストマ技術を応用した水分センサーの性能紹介(おむつ、車の座席、熱中症対策等)
  1. 高効率人工筋肉発電システムへの応用
    1. 発電システムの動作原理と今後
    2. 誘電エラストマ発電システムとその応用例
      • 小型発電システムとワイヤレスシステムなどへの応用(医療機器への応用も含む)
      • ウエアラブル発電システム(医療機器への応用も含む)
      • 車載用発電機(特に電気自動車用)
        @車は誘電エラストマ発電の利用の宝庫!
    3. IoT時代の通信システムとの相性が良い、リニュアブルエネルギーを用いた発電
      • 波発、海流及び風力電システムと水産業などへの応用
        @海洋風力発電や回転翼を持たない新しい風力発電への挑戦
      • JAXA、JAMSTECとの風力発電のシミュレーション共同実験の最新情報
        紹介
      • マイクロ水力発電システムと一次産業への応用(地産地消の勧め)
      • 廃熱、排水や太陽熱を利用した発電システムへの応用
      • 誘電エラストマ発電システムの今後の改善点及び将来
      • 洋上発電システムと水素化して、オンサイトに輸送。
    4. 5. 誘電エラストマの今後の展開
      • 誘電エラストマの今後の展開及び纏め
      • 誘電エラストマを今後自社で研究・開発をしたい企業・研究機関への支援

【キーワード】
人工筋肉、ソフトアクチュエータ、誘電エラストマ、ウエアラブル、リニュアブルエネルギー、発電、CNT、導電性塗料、ミリ波、電波吸収体、自動運転、IoT、5G/6G

セミナー講師

千葉 正毅 氏
千葉科学研究所 代表 Ph.D.

和氣 美紀夫 氏
(有)Wits 代表取締役社長

セミナー受講料

45,100円 (Eメール案内希望価格:1名39,600円,2名45,100円,3名66,000円)
※Eメール案内を希望されない方は、「45,100円×ご参加人数」の受講料です。
※Eメール案内(無料)を希望される方は、通常1名様45,100円から
 ★1名で申込の場合、39,600円
 ★2名同時申込の場合は、2名様で45,100円(2人目無料)
 ★3名同時申込の場合は、3名様で66,000円
 ★4名以上同時申込の場合は、3名様受講料+3名様を超える人数×19,800円
※2名様以上の同時申込は同一法人内に限ります。
※2名様以上ご参加は人数分の参加申込が必要です。
 ご参加者のご連絡なく2様以上のご参加はできません。

受講について

<Webセミナーのご説明>
本セミナーはZoomウェビナーを使用したWebセミナーです。
※ZoomをインストールすることなくWebブラウザ(Google Chrome推奨)での参加も可能です。

<禁止事項>
セミナー当日にZoomで共有・公開される資料、講演内容の静止画、動画、音声のコピー・複製・記録媒体への保存を禁止いたします。

※本セミナーに配布資料はありません。
 開催後に講演者論文をご紹介いたします。


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