液滴の表面張力を用いたマイクロモーター

項目の説明【必須】

メニスカス力と液滴輸送技術（Electro Wetting On Dielectric: EWOD）を利用した新しい原理のマイクロモータ。

Fig.1のように、絶縁層に挟まれた二つの電極上に撥水性の膜を形成し、二つの電極間に電圧を印加すると、電位の高い電極上で液滴の撥水性が低下し、接触角が変化する。これが液滴の駆動につながる。

Fig.1 EWOD

Fig.2に凸型メニスカスを示す。撥水性が高い平面間の水滴は、二平面間を引き離す方向に力が働き、その際凸型メニスカスが形成される。この斥力と、撥水面上の水滴の流動性を利用することによって、物体の支持、駆動力の伝達、摩擦力の低減が実現できる。

Fig.2 メニスカス

Fig.3にマイクロモータの構造を示す。マイクロモータは水滴を輸送させるスターター部、水滴、水滴に支持されるロータで構成される。スタータは電極を18個有し、6相に分けて電極に電圧を印加することで、3個の液滴を移動させた。

Fig.3 マイクロモータの構造

質量7.7mg,直径5mmのロータを載せた状態で320rpmの駆動に成功。

A. Kajiwara, et al., "Study on micromotor using surface tension of liquid droplets", in Proc. of Sensor Symposium 2006, pp.201-204,2006.