有機圧電材料の発電性能の向上技術と応用展開

第1部 フレキシブル圧電ポリマーの振動発電機能と応用展開

(2017年3月8日 10:30〜12:10)

　あらゆるモノがインターネットに接続し、相互の情報のやり取り行うInternet of Things (IoT) に高い関心が集まっております。 　この無線装置やセンサーへの電力供給源として環境中のエネルギーを電力に変換するエネルギーハーベストが期待されております。 　本講演では、振動から電力を取得する振動発電技術に焦点をあて、特に柔らかさを特徴とした材料を用いた発電について、詳細な解説を行います。

1. エネルギーハーベスティングとは?
   1. 定義
   2. エネルギーハーベスティング技術を用いた製品の変遷
2. エネルギーハーベスティング開発の現状
   1. エネルギーハーベスティング技術の種類と特徴
   2. エネルギーハーベスティング技術紹介
   3. 製品開発動向
   4. 従来型発電との相違と市場性
3. 振動発電技術の研究事例
   1. 振動発電技術群の原理・特徴の比較
   2. 圧電体を用いた振動発電技術
   3. 圧電ポリマーを用いたエネルギーハーベスティングシステムの紹介
   4. より大きな発電量を得る方法
4. エネルギーハーベスティング技術の課題と将来展望
   1. IoT社会に向けた国内・国際動向
   2. 今後の課題
• 質疑応答

第2部 振動発電に向けたポリフッ化ビニリデン系高分子圧電材料

(2017年3月8日 13:00〜14:40)

　PVDF圧電体は、混ぜ物を一切することなく、PVDF樹脂の高次構造をコントロールする事により、圧電性を発現するユニークな高分子です。 　高分子の持つ性質を有した圧電体です。 これまで、その特徴を利用して、いくつか応用してきました。その事例を紹介するとともに、振動発電への応用に際して考察した留意点をお話しさせて頂きます。

1. PVDF圧電体とは
   1. 圧電性とは
   2. PVDFの結晶構造
   3. PVDF圧電体の特徴
2. 等価回路
   1. 材料内での巨視的現象
   2. 応用に際しての考え方
3. PVDF圧電体の応用例 (等価回路との関連)
4. 発電シミュレーション
• 質疑応答

第3部 圧電性ポリ乳酸フィルムによるセンシング技術

(2017年3月8日 14:50〜16:30)

　工業的に利用可能な圧電性ポリマーとしてこれまで良く知られてきたものはポリフッ化ビニリデン (PVDF) が唯一のものであった。 　強誘電体であり焦電性を有するPVDFは非常に優れたポリマーであるが、センサとして利用する上では焦電性がネックになることが多かった。 　一方、2013年に世界で初めて日本で工業化された圧電性ポリ乳酸 (PLA) を用いたセンサは、焦電性が無く、変位のみを純粋に検知できる。 　また、ずり圧電性を利用した特徴的な検知方法を活かすことにより、多様なモードの変位を検知することも可能である。 　タッチパネルを筆頭とする直感的操作が出来るヒューマンマシンインターフェイスは今後様々なデバイスにおいて一層普及する様相を呈している。PLAセンサはこれらをより一層発展させるキーデバイスとなりうる可能性があるものである。

1. 圧電性ポリ乳酸 (PLA) について
   1. 圧電性ポリマーとそのセンサ応用について
   2. 生分解性プラスチックとしてのPLA
   3. PLAの結晶構造と圧電性
2. 圧電性PLAのセンサ応用
   1. 圧電性PLAの特徴
   2. フィルムセンサの原理
   3. 光学特性
   4. 実際の応用デバイス
3. 今後の展開
• 質疑応答