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HONMA HiroakiGraduate School of Engineering / Department of Mechanical EngineeringAssociate Professor
Researcher basic information
■ Research Keyword■ Research Areas
- Nanotechnology/Materials / Nano/micro-systems
- Manufacturing technology (mechanical, electrical/electronic, chemical engineering) / Electronic devices and equipment
- Apr. 2025 - Present, 応用物理学会 集積化MEMS技術研究会, 広報
- Jul. 2024 - Present, 電気学会 時空間情報を活用したモビリティデバイスのスマートネットワーク構築に向けた素子技術とその応用に関する調査専門委員会, 幹事
- May 2024 - Present, 電気学会 センサ・マイクロマシン部門役員会, 会計担当
- Apr. 2024 - Present, 公益財団法人セイコーインスツル新世代研究財団ナノメカニクス研究会, 会員
- Apr. 2024 - Present, 電気学会 マイクロマシン・センサシステム技術委員会, 1号委員
- Aug. 2023 - Present, エネルギーハーベスティングコンソーシアム, 正式オブザーバー
- Aug. 2025 - Dec. 2025, The 24th International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2025), Technical Program Committee
- Apr. 2022 - Mar. 2025, 応用物理学会 集積化MEMS技術研究会, 副広報
- Jul. 2024 - Dec. 2024, 第41回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム論文委員会, 委員
- Aug. 2023 - Dec. 2023, The 22th International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2023), Technical Program Committee
- Feb. 2023 - Dec. 2023, センサシンポジウム(SS40)論文委員
- Aug. 2022 - Dec. 2022, The 21th International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2022), Technical Program Committee
- Feb. 2022 - Dec. 2022, センサシンポジウム(SS39)論文委員
- Dec. 2021 - Dec. 2021, The 20th International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2021), Technical Program Committee
- Dec. 2021 - Dec. 2021, The 20th International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2021), Conference Chairs, Technical Co-Chairs
Research activity information
■ Award- Mar. 2024 応用物理学会 第15回集積化MEMSシンポジウム, 優秀論文賞, MEMS振動発電素子の発電特性に対する位相検出電極の影響
- Feb. 2023 Editors, Sensors and Materials, Best S&M Young Researcher Paper Award 2022, Power Generation Demonstration of Electrostatic Vibrational Energy Harvester with Comb Electrodes and Suspensions Located in Upper and Lower Decks
- Nov. 2022 電気学会センサ・マイクロマシン部門 第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文委員会, 電気学会・第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 優秀技術論文賞, カリウムイオンエレクトレット製デバイス量産化のための長期信頼性技術
- Mar. 2022 応用物理学会・集積化MEMS技術研究会, 応用物理学会 第13回 集積化MEMSシンポジウム 優秀論文賞, エレクトレット帯電/陽極接合同時プロセスによるMEMS型振動発電素子
- Nov. 2021 電気学会センサ・マイクロマシン部門 第38回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文委員会, 第38回センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム 優秀技術論文賞, MEMS振動発電型イベントドリブンセンサを用いた橋梁の低消費異常周波数監視システム
- Oct. 2020 応用物理学会第12回集積化MEMSシンポジウム選考委員会, 研究奨励賞, ダブルデッキ構造とジャンパ配線を一体化したエレクトレットMEMS振動発電素子
- Oct. 2020 電気学会・第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 優秀技術論文賞, 「MEMS振動エナジーハーベスタの実機における発電量最大化技術」
- Apr. 2020 電気学会, IEEJ Excellent Presentation Award, 「1.3mW級MEMS環境振動発電素子とIoT応用大容量キャパシタへの高速充電」
- Mar. 2020 集積化MEMS技術研究会, 第11回集積化MEMSシンポジウム 優秀論文賞, 「ダブルデッキ構造によるMEMS振動発電素子の小型化」
- Nov. 2019 第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 五十嵐賞, 「1.3mW級MEMS環境振動発電素子とIoT応用大容量キャパシタへの高速充電」
- Nov. 2019 第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 優秀技術論文賞, 「エネルギー回収効率92%のMEMS振動エナジーハーベスタ」
- Jul. 2019 フジサンケイビジネスアイ(日本工業新聞社)先端技術大賞表彰制度委員会, 第33回 独創性を拓く先端技術大賞<社会人部門>経済産業大臣賞
- Nov. 2018 第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 優秀ポスター発表賞, 「高パワー密度(31mW/cm3/G2)を実現したMEMS環境振動発電素子とそのIoT応用」
- Sep. 2018 応用物理学会集積化MEMS技術研究会、第2回台湾-日本国際交流シンポジウム, 優秀ポスター賞, Power Density Enhancement of Electret Based Energy Harvester with Symmetric Comb-Electrode Structure
- Mar. 2018 応用物理学会・第9回集積化MEMSシンポジウム, 優秀論文賞, 「左右対称構造により静電拘束力を抑制した低G用のMEMS振動発電素子」
- Nov. 2017 電気学会・第34回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 優秀ポスター発表賞, 左右対称エレクトレットくし歯電極による広帯域振動エナジーハーベスタ応用
- Oct. 2016 電気学会・第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 優秀平戸市長賞, 「インパルス振動に特化したコインサイズエナジーハーベスタ」
- Jun. 2012 電子情報通信学会電子デバイス研究会, 論文発表奨励賞
- Mar. 2012 第3回集積化MEMSワークショップ, 研究奨励賞
- Lead, MYU K.K., Jun. 2023, Sensors and Materials, 35(6) (6), 1941 - 1941[Refereed]Scientific journal
- Lowering internal impedance, i.e., stray capacitance and resistance, is essential to enhance the output power of microelectromechanical system (MEMS) vibrational energy harvesters particularly when the structure is made of a silicon-on-insulator (SOI) wafer which has a distributed stray capacitance across the buried oxide (BOX) layer. Instead of using silicon as a material for electrical interconnection, we used an out-of-plane aluminum bonding wire to complete the on-chip electrical interconnection between the contact pads on the chip frame and the suspended movable electrodes. Compared with the conventional design using silicon-based interconnections, the maximum deliverable power has been enhanced almost six-fold because of the reduced stray capacitance between the SOI layer and the substrate, as well as reduced internal electrical resistance. The mechanical stability of the bonded wire during the excitation vibration has also been experimentally confirmed. A typical power density of 763 µW/cm3 is obtained when excited by 0.5 G (1 G = 9.8 m/s2) sinusoidal vibrations at 157 Hz.The Institute of Electrical Engineers of Japan, Sep. 2022, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 142(9) (9), 215 - 219, English[Refereed]
- Institute of Electrical Engineers of Japan (IEE Japan), Jul. 2022, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 142(7) (7), 139 - 146Scientific journal
- MYU K.K., May 2022, Sensors and Materials, 34(5) (5), 1889 - 1889, English[Refereed]Scientific journal
- Lead, Apr. 2022, Sensors and Materials, 34(4) (4), 1527 - 1527, English[Refereed]Scientific journal
- 2022, 2022 21st International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications, PowerMEMS 2022, 282 - 285International conference proceedings
- Lead, Oct. 2021, Journal of Micromechanics and Microengineering, 31(12) (12), English[Refereed]Scientific journal
- The Institute of Electrical Engineers of Japan, 2021, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 141(7) (7), 245 - 253, Japanese
- Institute of Electrical Engineers of Japan, Oct. 2020, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 37(7) (7), 5p - 232, Japanese
- Institute of Electrical Engineers of Japan, Oct. 2020, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 37(7) (7), 5p - 259, Japanese
- Jul. 2020, Sensors and Materials, 32(7) (7), 2475 - 2492, English[Refereed]Scientific journal
- 日本工業出版, May 2020, 超音波techno, 32(3) (3), 33 - 37, Japanese環境振動MEMS発電素子とIoT無線センサ応用 (特集 超音波等を適用したプラントの保守検査(1))[Refereed]
- May 2020, IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, 33(2) (2), 180 - 186[Refereed]Scientific journal
- 日本工業出版, Apr. 2020, クリーンテクノロジー, 67 - 72IoTセンサを駆動するMEMS振動エナジーハーベスタ
- The Japan Society of Vacuum and Surface Science, 2020, Vacuum and Surface Science, 63(5) (5), 223 - 228, Japanese
Electret or permanent electrical charge is used as a part of mechano-electric energy conversion system for vibrational energy harvesting device. Microscopic capacitors are produced by silicon micromachining or MEMS (microelectromechanical systems) fabrication process, and the surfaces are turned into impurity-rich silicon oxide, which is later processed to make an electret by displacing the impurity ions by the same mechanism as the anodic bonding. The built-in potential of the electret is used to produce electrical current through the electrostatic induction when the movable electrode is periodically shaken by the external vibrations. In this article, the fabrication processes for the electret as well as the MEMS vibrational energy harvester are discussed. The fundamental characteristics of the energy harvesters are reported, along with a demonstration result as an autonomous powerpack for an IoT (internet-of-things) type wireless sensor node.
[Refereed] - Aug. 2019, JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING, 29(8) (8), English[Refereed]Scientific journal
- 2019, SENSORS AND MATERIALS, 31(9) (9), 2779 - 2802, English[Refereed]Scientific journal
- Jan. 2019, SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS, 20(1) (1), 124 - 143, English[Refereed]
- Institute of Physics Publishing, Apr. 2018, Journal of Micromechanics and Microengineering, 28(6) (6), English[Refereed]Scientific journal
- Oct. 2017, MICROMACHINES, 8(10) (10), English[Refereed]Scientific journal
- Mar. 2017, JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING, 27(3) (3), English[Refereed]Scientific journal
- Jun. 2016, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 55(6) (6), English[Refereed]Scientific journal
- Feb. 2016, APPLIED PHYSICS EXPRESS, 9(2) (2), English[Refereed]Scientific journal
- 2016, Displays, 45(50) (50), 63 - 69, English[Refereed]Scientific journal
- 2016, 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO AND NANOTECHNOLOGY FOR POWER GENERATION AND ENERGY CONVERSION APPLICATIONS (POWERMEMS 2016), 773, EnglishInternational conference proceedings
- Dec. 2014, MICRO & NANO LETTERS, 9(12) (12), 891 - 895, English[Refereed]Scientific journal
- Apr. 2014, SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL, 194, 528 - 533, English[Refereed]Scientific journal
- Nov. 2012, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 51(11) (11), English[Refereed]Scientific journal
- Jun. 2025, in Proc. the 23rd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2025)SURFACE-ENHANCED RAMAN SPECTROSCOPY MEASUREMENTS OF DNA WITH A SINGLE NUCLEOTIDE SPATIAL RESOLUTION AND SENSITIVITY
- Nov. 2023, in Proc. Innovative Non-Destructive Testing for Civil Engineers (INDTCE) and 4th International Workshop on Self-Healing & Intelligent Materials (SHIM)Low-Power Frequency Monitoring System for Bridge using MEMS Vibrational-Energy Harvesting Sensor[Invited]
- Sep. 2023, 19th Int. Symp. on Electrets (ISE 19)Atomic layer deposited nano-thick Al2O3 electret films for surface-potential-modulation of carrier transport in SiNWs
- Jun. 2023, in Proc. 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2023), 284 - 287FREQUENCY TRACKING OF VIBRATIONAL ENERGY HARVESTER USING PHASE-LOCKED LOOP (PLL)
- Lead, Jun. 2023, in Proc. 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2023), 1252 - 1255A MEMS VIBRATIONAL ENERGY HARVESTER CAPABLE OF RESTLESS CHARGING CAPACITOR FROM RANDOM VIBRATIONS
- May 2023, in Proc. Design, Test, Integration & Packaging of MEMS/MOEMS (DTIP 2023)Bandwidth Extension for MEMS Vibrational Energy Harvester using High-Voltage Electret
- May 2023, in Proc. Design, Test, Integration & Packaging of MEMS/MOEMS (DTIP 2023)Characterization of Resonance Sensor Integrated in MEMS Vibrational Energy Harvester
- Aug. 2022, in Proc. 2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint International Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2022), C1-2-01(3P)MACHINE LEARNING-BASED EXPERIMENT PLANNING OF POTASSIUM-ION SiO2 ELECTRET FORMING
- Lead, Aug. 2022, in Proc. 2022 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE2022), C1-2-02(3P)Autonomous IoT wireless sensor node driven by 1 mW MEMS electrostatic energy harvester
- Lead, Institute of Electrical Engineers of Japan (IEE Japan), 01 Jun. 2022, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, 142(6) (6), NL6_1 - NL6_1
- May 2022, in Proc. Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology 2022 (APCOT 2022)Vibrational MEMS Energy Harvester Capable of Monitoring Phase State Variables
- Apr. 2022, Proc. 17th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineerred & Molecular Systems (IEEE-NEMS 2022), 253 - 256
- Jan. 2022, Proc 35th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS 2022), 616 - 619, English
- Dec. 2021, in Proc. Materials Research Meeting (MRM 2021)Temperature-tolerant electret material for MEMS vibrational energy harvester
- Lead, Sep. 2021, in Proc. 2020 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2021)VIBRATIONAL ENERGY HARVESTER MADE BY SIMULTANEOUS PROCESS FOR ANODIC BONDING AND ELECTRET CHARGING
- Lead, Jun. 2021, in Proc. 21st International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2021), 132 - 135, English
- 2021, 電気学会論文誌 E, 141(7) (7)Energy Harvesting from Non-Stationary Vibrations Using a Low-Threshold Voltage-Boost Rectifier Circuit
- 2021, 電気学会論文誌 E, 141(7) (7)Triboelectric Nanogenerator with Microstructure Fabricated by 3D Lithography at Contact Interface
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 26 Oct. 2020, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 37, 5p, JapaneseA new improvement approach for output power of electret based MEMS energy harvester by optimal impedance
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 26 Oct. 2020, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 37, 4p, JapaneseExperimental verification of automatic recovery from pull-in phenomenon in electrostatic MEMS energy harvester
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 26 Oct. 2020, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 37, 5p, JapaneseElectret vibrational energy harvester combined with double-deck structures and airborne electrical interconnection
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 26 Oct. 2020, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 37, 6p, JapaneseMEMS electret energy harvester for IoT
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 26 Oct. 2020, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 37, 6p, JapaneseA Method to Optimize the Output Power of MEMS Vibrational Energy Harvester
- Lead, Sep. 2020, in Proc. 2020 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2020)Enlargement of Frequency Bandwidth of Vibrational MEMS Energy Harvester by High Density Electrets
- 電気学会, 06 Jul. 2020, 電気学会研究会資料. MSS, 2020(20) (20), 53 - 56, JapaneseBandwidth enhancement of vibrational energy harvesters using a threshold-compensated voltage-boost rectifier
- 電気学会, 06 Jul. 2020, 電気学会研究会資料. MSS, 2020(20) (20), 57 - 60, JapaneseTriboelectric Nanogenerator with pyramidal microstructure array at contact interface
- The Japan Society of Mechanical Engineers, 2020, The Proceedings of Mechanical Engineering Congress, Japan, 2020, J22203, Japanese
In this study, the power generation function is effectively added to a printed circuit board which occupies a large area in the Internet of Things (IoT) components. We propose power generation flexible printed circuits (FPCs) capable of mounting MEMS sensors, and developed FPCs for performing power generation by vibration and the sensor measurement simultaneously. By wire bonding, MEMS sensors were mounted on the FPC consisting of a piezoelectric polymer vibration energy harvester, an insulating film, and electrical printed circuits. As a result of experiments and finite element analysis, the power generation characteristics of the proposed FPC were controlled by the mounting position of the MEMS sensors on the FPC.
- The Japan Society of Mechanical Engineers, 2020, The Proceedings of the Symposium on Micro-Nano Science and Technology, 2020, 27P3 - MN3-5, Japanese
In this study, we propose a power generation flexible printed circuit (FPC) using polymer piezoelectric material. For the the power supply for IoT (Internet of Things) devices, the area of the printed circuit board that occupies a large area in the IoT components is effectively used, and the power generation function is added to the printed circuit board. In particular, We evaluated the vibration and power generation characteristics when the mechanical metamaterial structure was incorporated into the elastic layer of the printed circuit board. As a result of FEM analysis, the proposed vibration energy harvesting FPC incorporates a mechanical metamaterial structure, which reduces the resonance frequency by 12% and improves the power generation by 2.9 times in comparison to a flat plate structure.
- The Japan Society of Mechanical Engineers, 2020, The Proceedings of the Symposium on Micro-Nano Science and Technology, 2020, 26P3 - MN2-3, Japanese
In this study, we propose an interposer with frequency conversion function using bistable structure for a vibration energy harvester (VEH). The bistable structure consists of a buckling beam having a two dimensional structure. Therefore, the proposed device has high compatibility with the micro electro mechanical systems (MEMS) process and it is easily miniaturized, integrated, and mass-produced. Vibration analysis using the finite element method (FEM) and vibration tests using prototype device were performed to evaluate the vibration behavior and the frequency conversion characteristics. As a result of the experiments and calculations, it is possible to generate an acceleration higher than the input acceleration, which suggested a design guideline for interposer of the VEH.
- Jan. 2020, Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), 2020-January, 594 - 597, English
- 04 Dec. 2019, Journal of Physics: Conference Series, 1407(1) (1)
- 04 Dec. 2019, Journal of Physics: Conference Series, 1407(1) (1)
- 04 Dec. 2019, Journal of Physics: Conference Series, 1407(1) (1)
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 19 Nov. 2019, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 36, 6p, JapaneseA 1.3mW Electrostatic Vibrational Energy Harvester and Charging of Large Storage Capacitance for IoT Applications
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 19 Nov. 2019, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 36, 5p, JapaneseMethod verification of reducing parasitic capacitance for MEMS vibration energy harvester
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 19 Nov. 2019, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 36, 5p, JapaneseMiniaturization of MEMS Electrostatic Vibration Energy Harvester using Double-Deck Structure
- 19 Nov. 2019, SYMPOSIUM ON DESIGN, TEST, INTEGRATION & PACKAGING OF MEMS AND MOEMS (DTIP 2019), 36, 4p, Japanese
- 電気学会, 01 Jul. 2019, 電気学会研究会資料, 2019(11) (11), 61 - 65, JapaneseImprovement of output of electrostatic MEMS energy harvesters by using high electret potential
- 01 Jun. 2019, 2019 20th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems and Eurosensors XXXIII, TRANSDUCERS 2019 and EUROSENSORS XXXIII, 1463 - 1466, English
- 01 Jun. 2019, 2019 20th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems and Eurosensors XXXIII, TRANSDUCERS 2019 and EUROSENSORS XXXIII, 362 - 365, English
- Mar. 2019, IEEE International Conference on Microelectronic Test Structures, 2019-March, 171 - 174[Refereed]
- 25 Feb. 2019, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 66th, ROMBUNNO.11a‐W242‐7, JapaneseMEMSエレクトレット振動発電デバイスの産業化
- 2019, 2019 IEEE 32ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS), 1025 - 1028, EnglishA MEMS VIBRATORY ENERGY HARVESTER CHARGED BY AN OFF-CHIP ELECTRET
- Jan. 2019, 2019 IEEE 32ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS), 1017 - 1020, EnglishA DOUBLE-DECK STRUCTURED MEMS ELECTROSTATIC VIBRATIONAL ENERGY HARVESTER FOR MINIMAL FOOTPRINT
- Dec. 2018, International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (Power MEMS 2018)A Power-Density-Enhanced MEMS Electrostatic Energy Harvester with Symmetrized High-Aspect Ratio Comb Electrodes
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 30 Oct. 2018, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 35, 4p, Japanese高パワー密度(31mW/cm³/G²)を実現したMEMS環境振動発電素子とそのIoT応用
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 30 Oct. 2018, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 35, 5p, JapaneseAn Equivalent Circuit Simulation of MEMS Vibrational Energy Harvester using Measured Random Environmental Vibrations
- 26 Jul. 2018, Journal of Physics: Conference Series, 1052
- Jun. 2018, Taiwan-Japan Joint Symposium (co-organized with the 2018 International Conference on Smart Sensors (ICSS 2018)Power Density Enhancement of Electret Based Energy Harvester with Symmetric Comb-Electrode Structure
- 2018, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 35th共振維持回路による高効率MEMS振動エナジーハーベスタ
- Nov. 2017, Power MEMS 2017IMPROVEMENT OF EFFECTIVENESS AND OUTPUT OF ELECTRET ENERGY HARVESTER BY SYMMETRIC COMB-DRIVE STRUCTURES
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 31 Oct. 2017, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 34, 1 - 5, JapaneseA Wide-band Vibrational Energy Harvester Using Symmetrical Comb-Drives Coupled with Heavily Charged Electret
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 31 Oct. 2017, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 34, 4p, JapaneseEnergy harvester based on three-port comb-drive mechanism for suppressing electrostatic constraint force
- 26 Jul. 2017, TRANSDUCERS 2017 - 19th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, 2167 - 2170, English
- Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 18 Jul. 2017, Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS, DTIP 2017, English
- Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 18 Jul. 2017, Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS, DTIP 2017, English
- 2017, 2017 SYMPOSIUM ON DESIGN, TEST, INTEGRATION AND PACKAGING OF MEMS/MOEMS (DTIP 2017), English
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 02 Oct. 2016, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 33, 1 - 5, JapaneseImpulse-Excited Energy Harvester based on Potassium-Ion-Electret
- 02 Oct. 2016, 2016 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS (OMN), 33, 1 - 5, Japanese
- 電子情報通信学会, 19 May 2016, 電子情報通信学会技術研究報告, 116(48) (48), 29 - 34, JapaneseFabrication of a thin plasmonic color sheet embedded with Al subwavelength gratings in parylene
- 03 Mar. 2016, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 63rd, ROMBUNNO.20P-S622-1, JapaneseMEMS技術による表面プラズモン異常透過現象の励起波長連続可変制御
- 03 Mar. 2016, 応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 63rd, ROMBUNNO.19P-S423-1, Japaneseナノインプリント技術を用いた金属‐誘電体‐金属サブ波長格子の製作
- 2016, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 33rd, ROMBUNNO.25pm4‐PS‐112, JapaneseMEMS静電アクチュエータを用いたナノ機械伸縮による可変プラズモニックカラーフィルタ
- 電子情報通信学会, 03 Aug. 2015, 電子情報通信学会技術研究報告, 115(170) (170), 11 - 13, JapaneseFabrication of plasmonic color sheet using metal nano periodic structures
- 03 Jul. 2015, 電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会資料, MSS-15(15-34) (15-34), 55 - 59, JapaneseFabrication of surface-plasmon-based tunable color filter using electrostatic comb-drive actuator
- 2015, 2015 TRANSDUCERS - 2015 18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOLID-STATE SENSORS, ACTUATORS AND MICROSYSTEMS (TRANSDUCERS), 2053 - 2056, English
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 20 Oct. 2014, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 31, 1 - 6, JapaneseFabrication of transmission color filter based on surface plasmon using aluminum nanowire array and investigation of tunable color filter
- 01 Sep. 2014, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 75th, ROMBUNNO.18P-A19-5, Japaneseアルミ微細周期構造による表面プラズモンを利用したフレキシブルカラーフィルムの製作
- 27 May 2014, 電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会資料, MSS-14(1-4.6-23) (1-4.6-23), 93 - 97, JapaneseFabrication of transmission color filter based on surface plasmon using aluminum nanowire array
- 2014, 2014 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS (OMN), 143 - 144, English
- 2014, 2014 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS (OMN), 17 - 18, English
- 05 Dec. 2013, 化学とマイクロ・ナノシステム学会研究会講演要旨集, 28th, 27, Japaneseゲル包埋によるディスクリート型MEMS機能構造体の充填法
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 05 Nov. 2013, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 30, 1 - 4, JapaneseSLURRY PACKING PLACEMENT OF MEMS MICROPARTS ASSISTED WITH GEL MICROCAPSULE
- Institute of Electrical Engineers of Japan, 05 Nov. 2013, International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics, 30, 1 - 5, Japanese
- 31 Aug. 2013, 応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 74th, ROMBUNNO.19A-B4-11, Japaneseサブ波長格子を用いた透過型可変減衰器の製作
- 23 May 2013, 化学とマイクロ・ナノシステム学会研究会講演要旨集, 27th, 15, Japaneseディスクリート型シリコンMEMSミキサの製作と評価
- 05 Mar. 2013, 電気学会全国大会講演論文集, 2013(3) (3), 148, Japaneseディスクリート型微小構造体を用いたマイクロ化学デバイスの新規製作法によるMEMSミキサ
- 01 Jan. 2013, 17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2013, 2, 793 - 795
- 2013, 2013 Transducers and Eurosensors XXVII: The 17th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, TRANSDUCERS and EUROSENSORS 2013, 1958 - 1961, English
- 18 Sep. 2012, 電気関係学会東海支部連合大会講演論文集(CD-ROM), 2012, ROMBUNNO.M2-9, JapaneseNEMS静電アクチュエータを用いた近赤外可変フィルタの設計
- A tunable color filter based on sub-wavelength gratings using electrostatic microactuatorWe have proposed a NEMS (Nano Electro Mechanical Systems) tunable color filter using electrostatic microactuator which can control the guided-mode resonance by tuning periodic structure. The sub-wavelength gratings were fabricated using SOI (Silicon on Insulator) wafer. The free-standing nano periodic structure was successfully developed by wet sacrificial etching using buffered HF and supercritical CO2 drying technique. Color tuning from yellow to green was obtained by drive voltage of 20 V. For low voltage driving, a color filter using another NEMS actuator with three pairs of electrode was also developed. We obtained the reflected light attenuation by 34 % at 680 run wavelength with drive voltage of 6.7 V.The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, 10 May 2012, IEICE technical report. Component parts and materials, 112(33) (33), 111 - 115, Japanese
- 29 Feb. 2012, 応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 59th, ROMBUNNO.15P-GP3-7, Japaneseサブ波長格子を利用した低電圧駆動NEMS可変カラーフィルタの製作
- 2012, Materials Research Society Symposium Proceedings, 1427, 68 - 73, English
- 26 Sep. 2011, センサ・マイクロマシンと応用システムシンポジウム(CD-ROM), 28th, ROMBUNNO.A1-3, JapaneseNEMS可変カラーフィルタとLSI駆動回路の集積化
- 01 Jul. 2011, 電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会資料, 2011(1) (1), 21 - 24, JapaneseNEMS tunable color filter using sub-wavelength grating
- 2011, 2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference, TRANSDUCERS'11, 2928 - 2931, English
- IEEE International Symposium on Electrets, Sep. 2025INVESTIGATION OF MAXIMUM SURFACE POTENTIAL IN THIN SILICON OXIDE ELECTRETS FILM DOPED WITH POTASSIUM IONS
- IEEE International Symposium on Electrets, Sep. 2025MOS STRUCTURE WITH HIGH-POTENTIAL ELECTRET FOR NON-VOLATILE MEMORY DEVICES
- マイクロマシン・センサシステム/バイオ・マイクロシステム研究会, Aug. 2025Si基板接合による縦型櫛歯電極構造の作製
- マイクロマシン・センサシステム/バイオ・マイクロシステム研究会, Aug. 2025MEMS振動発電素子を用いた工作機械びびり振動検知イベントドリブンシステムの解析的検証
- The 23rd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2025), Jul. 2025SURFACE-ENHANCED RAMAN SPECTROSCOPY MEASUREMENTS OF DNA WITH A SINGLE NUCLEOTIDE SPATIAL RESOLUTION AND SENSITIVITY
- 247th ECS Meeting, May 2025MEMS Vibrational Energy Harvester with Potassium-Ion-Electrets[Invited]
- 電気学会 電子材料研究会 「エコシステム材料の合成・プロセスと次世代デバイス応用への展開」, Nov. 2024カリウムイオンエレクトレットを利用した振動エナジーハーベスタ[Invited]Invited oral presentation
- 第41回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Nov. 2024薄膜カリウムイオンエレクトレットの表面電位評価
- 第41回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Nov. 2024金回折格子を有する静電型マイクロ振動子短波長赤外光センサの波長依存性評価
- 第41回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Nov. 2024表面増強ラマン分光によるDNAオリゴマー中の単一塩基計測特性評価
- 工学研究科 技術室 第169回 技術室研究会, Sep. 2024マイクロマシン/MEMS技術の応用[Invited]
- バイオセンサ夏季セミナー2024, Sep. 2024MEMS技術を利用した振動エナジーハーベスタ[Invited]
- 令和6年電気学会 基礎・材料・共通部門大会, Sep. 2024振動エナジーハーベスタを利用した環境モニタリング[Invited]Invited oral presentation
- マイクロマシン・センサシステム/バイオ・マイクロシステム研究会, Aug. 2024エレクトレット帯電/陽極接合同時プロセスで作製したMEMS振動発電素子の発電評価
- 第1回エッジデバイス・システム技術分科会, Jul. 2024エレクトレットMEMSエナジーハーベスタと応用[Invited]
- 第71回応用物理学会春季学術講演会, Mar. 2024MEMS型エレクトレット振動エナジーハーベスタ[Invited]
- 情報・知能・精密機器部門講演会 IIP2024, Mar. 2024カリウムイオンエレクトレットによる振動発電ハーベスタ[Invited]
- 有機機能材料のリソグラフィ加工コンソーシアム第50回記念定例会, Dec. 2023環境振動から発電するMEMSエナジーハーベスタ[Invited]
- 応用物理学会・第15回集積化MEMSシンポジウム, Nov. 2023MEMS振動発電素子の発電特性に対する位相検出電極の影響
- 電気学会・第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Nov. 2023Electret MEMS Energy Harvester Capable of High-Speed Charging from Random Vibrations
- 電気学会・第40回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Nov. 2023Automatic Frequency Tracking of MEMS Vibrational Energy Harvester using PLL Control
- 19th International Symposium on Electrets (ISE 19), Sep. 2023Atomic Layer Deposited Nano-thick Al2O3 Electret Films for Surface-potential-modulation of Carrier Transport in SiNWs
- 電気学会E部門マイクロマシン・センサシステム/バイオ・マイクロシステム合同研究会, Aug. 2023ダブルデッキ構造とジャンパ配線を一体化したエレクトレット型振動発電素子の発電性能評価
- 第160回 フロンティア材料研究所学術講演会・第 27 回 未来産業技術研究所生体医歯工公開セミナー, Jul. 2023非定常振動から発電するMEMSエナジーハーベスタ[Invited]
- IIP2023(日本機械学会 情報・知能・精密機器部門講演会)インパルス加振に適した圧電ポリマー振動発電デバイスの開発
- 応用物理学会・第14回集積化MEMSシンポジウム1mW級出力エナジーハーベスタで駆動するIoT無線センサ端末の動作検証
- 電気学会・第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウムEffect of H2O and H2 gas to the Lifetime of Vacuum-annealed Potassium-doped SiO2 Electret for MEMS Vibrational Energy Harvester
- 電気学会第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム位相情報を同時出力可能なMEMS振動発電素子
- 電気学会第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウムエレクトレット振動発電用プルイン自動復旧のための自律昇圧回路
- 電気学会第39回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウムカリウムイオンエレクトレット製デバイス量産化のための長期信頼性技術
- 日本機械学会・第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム圧電ポリマー振動発電デバイスのインパルス加振に対する発電特性
- France-Japan Workshop on Vibration Energy Harvesting, Sep. 2022MEMS Vibrational Energy Harvester with Potassium-Ion-Electrets for IoT Applications[Invited]
- 日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門主催第12回マイクロ・ナノ工学シンポジウム圧電ポリマーを用いた発電フレキシブルプリント基板のためのメタマテリアル弾性層の設計
- 日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門主催 第12回マイクロ・ナノ工学シンポジウム微小入力エネルギに対応したマイクロ界面構造を有するトライボ発電デバイス
- 第38回電気学会「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウムMEMS振動発電を用いた低消費異常周波数監視システム
- 第38回電気学会「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム短ストロークエレクトレット櫛歯電極を有する非共振型振動発電素子の非定常振動発電評価
- 応用物理学会・第13回集積化MEMSシンポジウムエレクトレット帯電/陽極接合同時プロセスによるMEMS型振動発電素子
- 日本機械学会年次大会 マイクロ・ナノ部門 先端技術フォーラム, Sep. 2021シリコンMEMS振動発電から見たポリマー材料の可能性[Invited]Invited oral presentation
- 第29回マイクロシステム融合研究会, Mar. 2021IoT向けのMEMS環境振動発電素子[Invited]Invited oral presentation
- 日本機械学会 群馬ブロック 研究・技術交流会, Dec. 20203Dリソグラフィ法により作製したマイクメートルオーダーの界面構造を有するトライボ発電デバイスの開発
- 日本機械学会 群馬ブロック 研究・技術交流会, Dec. 2020MEMS振動発電デバイスのための周波数変換インターポーザの開発
- Vietnamese Academic Network in Japan Conference 2020 (VANJ 2020), Nov. 2020MEMS vibrational energy harvester for IoT,[Invited]Invited oral presentation
- 日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門 第11回マイクロナノ工学シンポジウム, Oct. 2020メカニカルメタマテリアル構造を有した発電フレキシブルプリント基板Oral presentation
- 応用物理学会・集積化MEMS技術研究会主催 第12回集積化MEMSシンポジウム, Oct. 2020ダブルデッキ構造とジャンパ配線を一体化したエレクトレットMEMS振動発電素子Oral presentation
- 電気学会・第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 2020エレクトレット型振動発電素子のプルイン自動解除システム構築に向けた検証Oral presentation
- 電気学会・第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 2020エレクトレット型振動発電素子の最適インピーダンスによる高出力化新手法Oral presentation
- 第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 2020MEMS electret energy harvester for IoT[Invited]Invited oral presentation
- 電気学会・第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 20203Dリソグラフィ法により作製した微細ピラミッドアレイを接触界面に有するトライボ発電デバイスOral presentation
- 日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門 第11回マイクロナノ工学シンポジウム, Oct. 2020振動発電のための双安定構造を用いた周波数変換インターポーザの開発Oral presentation
- 電気学会・第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 2020低閾値整流昇圧回路を用いた非定常環境振動下における振動発電Oral presentation
- 電気学会・第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 2020MEMS振動エナジーハーベスタの実機における発電量最大化技術Oral presentation
- 日本機械学会2020年度年次大会, Sep. 2020ポリマー圧電材料を用いた発電フレキシブルプリント基板の開発Oral presentation
- 令和2年度・電気学会E部門総合研究会, Jul. 2020接触界面に微細ピラミッド構造配列を有するトライボ発電デバイスOral presentation
- 令和2年度・電気学会E部門総合研究会, Jul. 2020閾値自己補償整流昇圧回路による振動発電素子の実効帯域向上Oral presentation
- 応用物理学会・集積化MEMS技術研究会・第11回集積化MEMSシンポジウム, Nov. 2019ダブルデッキ構造によるMEMS振動発電素子の小型化Oral presentation
- 電気学会・第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム(センサ・マイクロマシン部門大会), Nov. 2019MEMS振動発電素子の浮遊容量削減法の検証Poster presentation
- 電気学会・第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム(センサ・マイクロマシン部門大会), Nov. 20191.3mW級MEMS環境振動発電素子とIoT応用大容量キャパシタへの高速充電Oral presentation
- 電気学会・第36回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム(センサ・マイクロマシン部門大会), Nov. 2019エネルギー回収効率92%のMEMS振動エナジーハーベスタOral presentation
- 電気学会E部門総合研究会(マイクロマシン・センサシステム研究会, Jul. 2019エレクトレット電位増強による非定常振動発電特性の向上Oral presentation
- 有機機能材料のリソグラフィ加工コンソーシアム第31回定例会, Mar. 2019IEEE MEMS 2019参加報告 IoT関連(エナジーハーベスタ、バッテリーフリーセンサ)[Invited]
- 第31回定例会 有機機能材料のリソグラフィ加工コンソーシアム, Mar. 2019IEEE MEMS2019・参加報告 IoT関連(エナジーハーベスタ, バッテリーフリーセンサ)[Invited]Invited oral presentation
- 第66回 応用物理学会春季学術講演会, Mar. 2019MEMSエレクトレット振動発電デバイスの産業化[Invited]Invited oral presentation
- 第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム(センサ・マイクロマシン部門大会), Nov. 2018共振維持回路による高効率MEMS振動エナジーハーベスタPoster presentation
- 第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム(センサ・マイクロマシン部門大会), Oct. 2018ランダム環境振動加速度波形データを用いた振動発電素子の等価回路挙動解析Poster presentation
- Oct. 2018高パワー密度(31mW/cm3/G2)を実現したMEMS環境振動発電素子とそのIoT応用Poster presentation
- 応用物理学会 集積化MEMS技術研究会主催 第9回集積化MEMSシンポジウム, Oct. 2017左右対称構造により静電拘束力を抑制した低G用のMEMS振動発電素子Oral presentation
- 電気学会 第34回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム左右対称エレクトレットくし歯電極による広帯域振動エナジーハーベスタ応用
- 電気学会・第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Oct. 2016インパルス振動に特化したコインサイズエナジーハーベスタOral presentation
- 第63回応用物理学会春季学術講演会, Mar. 2016MEMS技術による表面プラズモン異常透過現象の励起波長連続可変制御Oral presentation
- 第63回応用物理学会春季学術講演会, Mar. 2016ナノインプリント技術を用いた金属-誘電体-金属サブ波長格子の製作Oral presentation
- 電子情報通信学会, Aug. 2015金属ナノ周期構造を利用したプラズモニックカラーシートの製作
- 電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会, Jul. 2015静電櫛歯アクチュエータを用いた表面プラズモン可変カラーフィルタの製作
- 応用物理学会・集積化MEMS技術研究会・第6回集積化MEMSシンポジウム, Oct. 2014アルミナノワイヤアレイを用いた表面プラズモンカラーフィルタの製作と可変カラーフィルタへの検討
- 第75回応用物理学会関係連合講演会, Sep. 2014アルミ微細周期構造による表面プラズモンを利用したフレキシブルカラーフィルムの製作
- 電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会, May 2014アルミナノワイヤを用いた透過型表面プラズモンカラーフィルタの製作
- 応用物理学会・集積化MEMS技術研究会・第5回集積化MEMSシンポジウム, Nov. 2013サブ波長格子を用いた3.3 V駆動透過型可変減衰器
- 電気学会・第30回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Nov. 2013微小ゲルカプセルを用いたMEMS構造物のスラリー充填配置
- 第74回応用物理学会関係連合講演会, Sep. 2013サブ波長格子を用いた透過型可変減衰器の製作
- 電気学会全国大会, Mar. 2013ディスクリート型微小構造体を用いたマイクロ化学デバイスの新規製作法によるMEMSミキサ
- 電気関係学会東海支部連合大会, Sep. 2012NEMS静電アクチュエータを用いた近赤外可変フィルタの設計
- 電子情報通信学会, May 2012静電マイクロアクチュエータを用いたサブ波長格子可変カラーフィルタ
- 第59回応用物理学会関係連合講演会, Mar. 2012サブ波長格子を利用した低電圧駆動NEMS可変カラーフィルタの製作
- 電気学会・第28回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, Sep. 2011NEMS可変カラーフィルタとLSI駆動回路の集積化
- 電気学会マイクロマシン・センサシステム研究会, Jul. 2011サブ波長格子を用いたNEMS可変カラーフィルタの製作
- 集積化MEMS技術研究会
- THE INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEERS OF JAPAN
- THE JAPAN SOCIETY OF APPLIED PHYSICS
- 日本機械学会
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 神戸大学, Apr. 2024 - Mar. 2027共振の自己最適化機能により充電を継続可能なMEMS振動発電
- 公益財団法人 NSKメカトロニクス技術高度化財団, 研究助成, 神戸大学大学院工学研究科 機械工学専攻, Apr. 2024 - Feb. 2026
- 公益信託NEXCO関係会社高速道路防災対策等に関する支援基金, 研究助成, Kobe University, Apr. 2024 - Mar. 2025, Principal investigator道路環境から常時発電するエナジーハーベスタと設備監視システムへの応用検討
- 公益財団法人 マツダ財団, マツダ研究助成, 神戸大学大学院工学研究科, Sep. 2023 - Mar. 2025エレクトレットにより帯域を拡張するゼロパワー加速度センサの実現
- 国立研究開発法人科学技術振興機構, 戦略的創造研究推進事業(ACT-X), 東京大学 生産技術研究所, Oct. 2022 - Mar. 2025, Principal investigatorグラニュールMEMS振動発電(研究領域: リアル空間を強靭にするハードウェアの未来)
- 神戸大学工学振興会, 研究プロジ ェクト支援事業, Jul. 2023 - Mar. 2024エレクトレット型ゼロパワーMEMS 振動センサ
- Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, The University of Tokyo, 01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2023, Principal investigatorResonant frequency tracking system for MEMS vibrational energy harvesters本研究は、環境振動源の周波数変動に連動しMEMS振動発電素子の共振周波数をシフトさせるオートコントロールシステムの実現に挑戦する。特に、外部インピーダンス変化による振動発電素子の共振シフト効果を応用し、外部振動と共振周波数を比較する位相比較器により後段インピーダンスを自動で調整する、発電出力の自動調整システムを実証する。本研究の実現は、共振型振動発電素子の出力性能を維持したまま周波数への過敏さを緩和するため、刻一刻と変わる実環境でも振動発電素子の最大発電性能を発揮し続けることを可能にする。 研究代表者らはこれまでに、櫛歯構造の側面にエレクトレットを形成する技術を用いてエレクトレット型MEMS振動発電素子を実現し、共振時に最大発電電力が1.2ミリワットを超えることを実証した。この発電電力により無線回路を1分以下の間隔で間欠駆動させた。また、外部負荷により共振周波数を調整可能であることも実証している。 本年度は、発電出力と同時にMEMS発電機構の位相をモニタ可能なエレクトレットMEMS型振動発電素子を開発し、共振周波数付近での位相変化を実測することに成功した。櫛歯電極の一部が発電用と位相モニタ用に分離しており互いに影響はしない。さらに、2端子入力EX-OR回路を使った位相比較器を提案しシステム全体の等価回路モデルからその有効性を解析的に検証した。また、システムに必要な部品を選定しブレットボード上に試作を行った。現在、位相モニタ可能な振動発電素子とシステムを一体化し、発電出力の自動調整システム全体の実証実験に取り組んでいる。
- Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, The University of Tokyo, 01 Apr. 2019 - 31 Mar. 2021A High-Efficiency MEMS Energy Harvester for Stochastic Environmental VibrationsA design strategy is presented to simultaneously enhance the bandwidth and the sensitivity of electrostatic vibrational energy harvester without excessively depending on the velocity amplification through mechanical resonance. Instead, the new design uses comb-electrodes of very short-stroke that are finished with an extremely high density electret film, thereby enhancing the mechano-electric power conversion efficiency, leading to a 3.6-fold expansion of frequency bandwidth from 18 Hz to 64 Hz around a center frequency of around 100 Hz when the electret potential is 1.5-fold enhanced from -200 V to -300 V. Normalized power density as large as 0.7 mW/cm3/G2 is confirmed.
- Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows, Grant-in-Aid for JSPS Fellows, Toyohashi University of Technology, 24 Apr. 2015 - 31 Mar. 2017表面プラズモンを用いた可変カラーフィルタの製作本研究では、金属ナノ格子と周期構造を制御するMEMSアクチュエータの一体化により、表面プラズモン異常透過の励起波長の連続可変制御を達成した。 周期500 nmのアルミ格子と静電アクチュエータを微小バネにより接続し基板貫通孔上に配置した表面プラズモン可変フィルタを設計,製作した。静電アクチュエータに印加される駆動電圧を0 Vから60 Vへ増加させることで、静電アクチュエータの横変位が得られアルミ格子の周期は500 nmから642 nmへ拡張された。これにより、表面プラズモンの励起波長は周期に依存するため可視域において124 nmの連続シフトが得られた。また、可変フィルタからの透過光の色度は、電圧の増加に伴い円を描き色度図上をシフトした。 これらの結果はMEMSアクチュエータによる表面プラズモン励起波長の連続制御に成功したことを示しており,周囲の誘電率を変化させる既存の方法と比較し帯域が広く、100 nm以上の連続シフトを可視域に与えることに成功した。また、色度の変化は透過光の色変化を表しており、可視域の全色を電圧制御により選択的に透過させる機能を持つ可能性を示した。 さらに、彩度向上のため、表面プラズモン異常透過を強める金属と誘電体の中空積層格子をMEMSアクチュエータと一体化した可変プラズモニックカラーフィルタを提案した。予備検討として、アルミとシリコン酸化膜の積層格子を基板貫通孔上に配置した中空プラズモニックカラーフィルタを製作し、励起波長における90%以上の透過率を実現した。 よって、1素子で複数の波長帯域を選択的に透過させる可変プラズモニックカラーフィルタの実現の見通しが立ったと言える.これは、表示素子に限らず1 μm以下の微小領域においてカラースペクトルを得ることも可能になると予想され、バイオ・メディカル分野に新たな知見を与えることが期待できる.
- 環境発電装置特願2019-116310(P2019-116310), 24 Jun. 2019, 株式会社鷺宮製作所, 特開2021-2963(P2021-2963A), 07 Jan. 2021Patent right
- 静電型デバイス、静電型デバイス中間体および製造方法特願2019-106231(P2019-106231), 06 Jun. 2019, 国立大学法人 東京大学, 株式会社鷺宮製作所, 特開2020-202614(P2020-202614A), 17 Dec. 2020Patent right
- 静電型デバイスおよび静電型デバイス製造方法特願2019-106230(P2019-106230), 06 Jun. 2019, 国立大学法人 東京大学, 株式会社鷺宮製作所, 特開2020-202613(P2020-202613A), 17 Dec. 2020Patent right
- 振動発電素子特願2018-215630(P2018-215630), 16 Nov. 2018, 国立大学法人 東京大学, 株式会社鷺宮製作所, 特開2020-88935(P2020-88935A), 04 Jun. 2020, WO2020-153362, 30 Jul. 2020Patent right
- 櫛歯型素子の製造方法特願2018-215631(P2018-215631), 16 Nov. 2018, 国立大学法人 東京大学, 株式会社鷺宮製作所, 特開2020-82223(P2020-82223A), 04 Jun. 2020, 特許第6927530号, 10 Aug. 2021Patent right
- カラーフィルタならびにこれを使用する発光装置および表示装置特願2014-106462, 22 May 2014, 国立大学法人豊橋技術科学大学, 特開2015-222331, 10 Dec. 2015, 特許第6598184号, 11 Oct. 2019, 11 Oct. 2019Patent right
- 振動発電装置特願2018-130894(P2018-130894), 10 Jul. 2018, 国立大学法人東京工業大学, 国立大学法人 東京大学, 特開2020-010541, 16 Jan. 2020Patent right
- カラーフィルタならびにこれを使用する発光装置および表示装置特願2014-106462, 22 May 2014, 国立大学法人豊橋技術科学大学, 特開2015-222331, 10 Dec. 2015Patent right
- Other than myself, May 2025Internet
- 日経クロ ステック/日経エレクトロニクス, 21 Jan. 2021, ニュース解説屋内太陽電池に大差付けた振動発電、無線通信も視野 東大が開発Paper
- 化学工業日報, 11 Dec. 2019, 第1面振動発電、高出力にー東大など最大1.3ミリワット IoT端末向け有望Paper
- 「課題研究」神戸大学・本間准教授参観22 Jun. 2023 - 22 Jun. 2023, 神戸市立科学技術高等学校
- 【動態展示】MEMSエナジーハーベスタによる環境振動発電のデモ【動態展示】MEMSエナジーハーベスタによる環境振動発電のデモ12 Nov. 2018 - 12 Nov. 2018, 早稲田大学・西早稲田キャンパス63号館2F03〜05会議室Competition etc
- エレクトレット型MEMS振動発電素子の実用化エレクトレット型MEMS振動発電素子の実用化07 Nov. 2018 - 08 Nov. 2018, 早稲田大学・西早稲田キャンパス63号館Competition etc
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- 【ポスター展示】振動発電素子のエネルギー変換効率モデル【ポスター展示】振動発電素子のエネルギー変換効率モデル07 Nov. 2018 - 08 Nov. 2018, 早稲田大学・西早稲田キャンパス63号館Competition etc