将来エンジンの燃料設計コンセプト
カーボンニュートラル社会の実現に向けて火花点火エンジンには超高圧縮比・超希薄燃焼による究極の熱効率向上が求められる。燃料には酸素過多の条件で増長するノッキングを抑制するために低温域では着火性が低く、希薄条件で増長する燃焼変動を抑制するために高温域では着火性が高いという、温度域により相反する着火特性が求められる。エンジン実験ベンチを自作し、この要求を満たす燃料の探査を行っている。
地球温暖化による気候変動を解決するためには、熱エネルギーを効率的に使用して物質から放出される排熱を抑制することが重要です。二酸化バナジウム(VO2)は温度変化が生じることで、熱的に誘発された相転移によって近赤外域の光学特性の急激な変化を引き起こします。このため、可逆的に低温透明状態から高温不透明状態へ移行して自動的に太陽熱流束を調整することができます。本プロジェクトでは、有機金属分解法(MOD)を用いてナノスケール多孔質モスアイ構造を有するVO2薄膜を汎用ガラスに成膜することにより、サーモクロミックガラスを作製しています。また、高原子価カチオン元素を用いた置換ドーピングによる相転移温度の低温化を図り、環境温度に適応できるスマートウィンドウの開発を目指しています。
論文
「ナノスケール多孔質モスアイ構造を有する酸化バナジウム薄膜の結晶性及び光学特性評価」(2020)『日本赤外線学会誌』 30 (1)p.75-81.
「MOD 法によるNb, Ta 添加VO2 薄膜における相転移温度の低温化」(2022)『電気学会誌 論文誌A』142 (5)p.221-228.
「FDTD法によるナノスケール多孔質モスアイ構造VO2薄膜の評価」(2022)『日本赤外線学会誌』32 (1)p.53-60.
特許
特願2021-122757「調光ガラス及びその製造方法、並びに、前記調光ガラスを構成する多孔質モスアイ構造の二酸化バナジウム薄膜」
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