流量の測定と制御機能を有する液晶を用いた微小ERデバイスの開発

摘要

ER(Electrorheological)流体とは，外部から電場を印加することで見かけの粘度を可逆的に変化させることの出来る流体である．そのなかで均一系ER流体である液晶は，液晶分子の長軸方向を電気的に制御することでER効果を得るため，極めて微小な隙間での利用が可能である．この性質から液晶は微小ERデバイスへの応用が期待される．一般的にERデバイスの制御には，ERデバイスとは別の測定デバイスにより制御情報を得ることにより，制御が実行される．ここで，微小ERデバイス自体に制御と測定の2つの機能を同時に持たせることが出来れば，別の測定デバイスが必要なくなり，装置の系全体の微小化が可能になると考えられる．これまで著者らは，ガラス電極を用いた平行平板型2次元流路において，偏光下での透過光の明るさを測定し，流量との相関を明らかにした．そして，透過光の明るさから制御情報として流量を求める方法の有効性を確認した．そこで本研究ではこの流量算定機能に加え，分割電極による段階的流量制御が可能な複合機能型微小ERデバイスを試作し，それぞれの機能の有効性を検討するとともに，実際に計測·制御機能を利用した自動流量制御を行い，本微小ERデバイスの有効性について検討した．