潜水艇に高効率な「無線充電」を実装させたい!

支援総額
338,440円
達成率
112%
サポーター
25
残り時間
終了

プロジェクト内容 コメント 13 進捗報告

目標金額を達成しました!


本プロジェクトは目標金額300,000円に達しました!ご支援くださった皆様にこの場を借りて心から御礼申し上げます! 皆様のご期待を胸に日々の研究に邁進していきます。デモ装置もあと少しで完成のところまで来ています。初めてのお披露目は3月12日、立命館大学で開かれる電子情報通信学会総合大会のワイヤレス給電コンテストになります。ご興味があるかたはおいでください。まだチャレンジ期間が残っておりますので、引き続き応援いただければ幸いです。余剰分は、より高性能な測定機器の購入費用へ充てさせて頂きたいと考えております。

academistスタッフからの一言

海底で最適に無線で電力を送る仕組みを調べる

人間が立ち入りできない深海に送り込まれる潜水艇。”バッテリーの持ちが良ければもっと効率的に調査ができるのに…”そこで注目されているのが、海中で「無線」で潜水艇を充電させる仕組みです。海中における無線充電については、普通の空中のそれと違ってまだまだ未知な部分が多いです。二神さんは、さまざまな理論計算と実験を繰り返し、効果的に無線で電力を送る方法を調べています!

潜水艇に「無線」で「充電」する仕組みを!

深い海の底を這う無人潜水艇……そのイメージは皆さんどこかでご覧になったことがあると思います。新しい燃料資源を採掘したり、地震に関連する地底情報を得たりするため、無人潜水艇を海底に送り込むシーンが増えています。大きなバッテリーを積んで海底数1000メートルまで降り、海底情報を細かく収集するのが潜水艇の役割です。ただし、このバッテリーによる活動時間はおよそ8時間程度です。一般的な海底調査(海底2000メートル程度)では、沈降と浮上に片道2時間もかかるため、海底で調査にかけられる時間はわずかです。資源の発掘や地底情報の取得には、膨大なデータ収集が必要なので、バッテリーによる電力の供給では非常に効率が悪いという問題があります。そこで私の研究では、海水中で「無線」で潜水艇に充電をする研究をしています。最近では海底に発電所を建設する試みも始まっています。海底に充電スポットとなる「基地」を設置し、潜水艇へむけた無線充電が実現できれば、潜水艇の潜水時間は延び、調査効率が格段に向上することが期待できます!


無線充電は「電磁誘導」の応用

無線電力伝送は、ケーブルを使わずに電力を伝える技術です。無線電力伝送のベースとなる仕組みは、いつかの理科の授業で見かけた「電磁誘導」です。コイルの輪に、磁石を出し入れして豆球を点灯させるあの実験です!磁石を近づけるとコイルの周りの磁界が変わります。磁界が大きくなると、コイルはその変化を嫌がって磁界を打ち消すような流れで電気を発生させます。これは逆のこともいえます。コイルに急に電気を流すとコイルの周りでは電気の流れに応じた磁界が発生します。海中無線電力伝送では、実際に磁石を出し入れするわけではありませんが、電磁誘導の仕組みを発展させ、磁界を用いて電力を基地側から潜水艇側へと送ります。


効率的に電力を届ける方法を求めて

私の研究では、最も効率的に「磁界」を発生させる方法、そこから無駄なくエネルギーを「電力」に変換させる仕組みを研究しています。さらに、海の中で潜水艇と基地との距離が離れていた場合もきちんと充電できるように、その方法も調べています。これまでの研究では、数cm以上の距離があるとほとんど充電ができませんでしたが、私たちの直近の研究では、15cmの距離があっても送った電力の85%を充電することに成功しました。実際の海底で潜水艇を充電基地に向かわせることを想定すると、より遠い距離でも安定して充電ができるようになれば実装への大きな一歩となります。より長距離で高効率な充電システムを実現できるように、ワクワクしながら研究を進めています。

研究費サポートのお願い

今回私がacademistにチャレンジをしたのは、以下の2つの理由からです。

「電気的特性測定器を購入したい!」
「専用デモ環境を作りたい!」

私たちの研究では、できる限り海底に近い実験環境を再現し、その中でさまざまなパターンで無線伝送のデータを取っています。私がいる龍谷大学の周りには海がないため、現在実験に使う海水は手動で”水”と”塩化ナトリウム”から塩分濃度3.6%の液体を作り、保存しながら使用しています。保管と実験を繰り返していると、注意を払っていても電気的性質が変わってしまう可能性が



academistJounalに掲載中のインタビュー

研究計画

以下のスケジュールで研究を進めていきます。

2015年01月~2015年03月 実験準備
  1. 専用デモ環境の構築
  2. 海水による電力損失メカニズムについて、簡便なモデルによるシミュレーション
2015年04月 実験による確認
2015年04月〜2015年06月 実際の無線電力伝送モデルへの応用
2015年07月 実験による確認、損失をメカニズムに対応した新規構造の提案 、課題の抽出

リターンの説明

500円(税抜)

注目のリターン:研究まとめレポート(PDF)

  1. 研究まとめレポート(PDF) 

2015年5月開催の学会で発表する最新の研究内容について、できるだけ難しい用語を使わずにまとめたレポートをお渡しします!

現在、6人のサポーターが支援しています。

( 数量制限無し )

1,000円(税抜)

注目のリターン:解説動画

  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 解説動画 

研究まとめレポートに加えて、実際に私がその内容について解説をしている動画をお送りします。

現在、2人のサポーターが支援しています。

( 数量制限無し )

4,000円(税抜)

注目のリターン:オリジナルエコバック

  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルエコバック 

私たちの研究分野で、非常によく使われる「マクスウェル方程式」をエコバックにします!電磁気に関する現象は、すべてこの4つの式で説明されます。この式に反したデータは命取りになるのでヒヤヒヤしますが、一方で「迷ったらここに還る!」という原点でもあります。皆さんも、ぜひお守り感覚で身につけていただければ嬉しいです! また、二神チャンネルでは電気電子工学の面白さをお伝えするために、最新の研究内容や研究生活のさまざまなシーンを動画で面白おかしくご紹介させていただきます。

現在、2人のサポーターが支援しています。

( 数量制限無し )

5,000円(税抜)

注目のリターン:オリジナルTシャツ

  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルTシャツ 

細部までデザインにこだわったオリジナルTシャツをお送りします。実はデザインの配置や単語にも細かい意味が込められています。イラストを見て、いくつ分かりますか?お送りする際には、込められた意味の簡単な解説も添えて、お届けします!

現在、7人のサポーターが支援しています。

( 数量制限無し )

15,000円(税抜)

注目のリターン:修士論文(印刷版)

  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルエコバック 
  4. オリジナルTシャツ 
  5. 修士論文(印刷版) 

二年間を通じて集めた、海中無線伝送に関するあらゆるデータとまとめた修士論文を贈呈します。論文の謝辞欄にはご支援いただいた方のご氏名を記載させていただきます。40枚以上にわたる大掛かりな論文となる予定ですが、私の二年間の集大成となる大切な一本となるので気合を入れて執筆します!

現在、5人のサポーターが支援しています。

( 限定5個 )

40,000円(税抜)

注目のリターン:ミニチュア潜水艦

  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルエコバック 
  4. オリジナルTシャツ 
  5. ミニチュア潜水艦 

普段の潜水艇実験で使用しているミニチュア潜水艇を、配線済みでお渡しいたします。実際に無線充電を実施するには特殊な電源が必要ですが、ラジコンとして動作させることは可能です。 ※動作させるには、別途単”5”電池が必要です。 ※100kHz、正弦波、20V程度が出力可能な電源をお持ちの方であれば実際に無線充電を実施することも可能です。ただしEMC問題については未検討ですので自己責任でお願い致します。

現在、3人のサポーターが支援しています。

( 限定3個 )

サポーターからの応援メッセージ


みえごん

みえごんさん

大ピン。頑張れ。

2015-02-27 00:21:20

みえごん

みえごんさん

ひとちゃんからの支援です。
頑張ってください。成功を祈るそうです。

2015-02-26 20:28:58

大湊梨菜

大湊梨菜さん

新しいコトを始めるという素晴らしさを私も息子に伝えたい
です。

2015-02-25 13:55:54

ありがとうございます!
S君は将来どんなことをするのでしょうかねぇ
某R君とも仲良くできるといいですね(笑)

みどりはるか

みどりはるかさん

今後、発展して欲しい技術だと思います。

2015-02-25 00:06:13

ありがとうございます!
将来的に無線電力伝送という技術を一般的な家庭でも使えるようにして日々の暮らしを便利で豊かにできればと思います。

山久 翼

山久 翼さん

遠隔給電は日常でも宇宙でも今後重要な分野だと思いますので、
水中でも発展が興味深いです。がんばってください

2015-02-24 05:43:30

ありがとうございます!
宇宙で無線電力伝送ですとSSPSがホットですね。

今後、水中のみならず色々な媒質を介したアプリケーションを提案していければと思っています。

黒ちゃん

黒ちゃんさん

粟井先生の元で頑張ってください。応援しています。

2015-02-23 17:19:21

ありがとうございます!
日々しごかれています(笑)

puu0914@yahoo.co.jp

puu0914@yahoo.co.jpさん

頑張っていることは、わかった。
応援しています。

2015-02-21 22:50:58

ありがとうございます!

Tohlu Matsushima

Tohlu Matsushimaさん

成果を期待しています。EMCもそろそろ考える時期になっ
てきたのでしょうか?

2015-02-11 11:41:51

ありがとうございます!
EMCについてはロボット魚やってる子が非常に気にしていますね(笑)

私の研究においては現在はほとんど気にしていません。
本研究の適応先の深海は人間が居住できるような環境ではありませんのでICNIRPやCISPRは無視してもいいかなと思っています。
(有人潜水艇に給電する場合はシールドが必要でしょうが、そもそも耐圧殻がチタン合金なので勝手にシールドしてくれると考えています)

簡単にいける場所ではないためメンテナンスもほとんど必要ない設計にして、メンテナンスする人もなるべく行かせないようにする必要があるとも思っています。

メタルヨシミネ

メタルヨシミネさん

未知の深海世界の更なる探索に役立つと思います。
頑張ってください。

2015-02-10 23:51:48

ありがとうございます!
深海はまだまだ分からないことだらけです、その調査を効率よく行うためには間違いなく必要になる技術だと思っていますので早く実際の調査現場でも使えるようにしたいです。

_okoze

_okozeさん

応用分野が広そうだし、面白そうです。楽しんで仕事を進
めてください。

2015-02-02 14:30:56

ありがとうございます!
毎日忙しいですが楽しいです!
仰られる通りこの技術は"水"以外にも応用がききます。
例えば土の中にセンサを仕込んで農作物の状態をモニタリングするシステムなどにも我々の方式を用いることでセンサに高い効率で電力を供給できると思います。

みえごん

みえごんさん

どんな結果になるか楽しみです。
良い結果がでるように期待しています。

2015-01-17 20:45:42

ありがとうございます!
現時点までにかなり良い結果を出せているのですが、更に良いものにするために"損失"ということについて根本から考えること、また、我々の方式が深海の環境に耐えれるかということも検討していきます!

YOSHIKAZU OKAHARA

YOSHIKAZU OKAHARAさん

細かいことは分からんが、応援するよ!
頑張れo(^▽^)o!

2015-01-16 23:54:35

ありがとうございます!

Ryosuke SHIBATO

Ryosuke SHIBATOさん

Maxwell方程式のTシャツの完成を楽しみにしてい
ます。がんばってください!

2015-01-16 00:51:22

ありがとうございます!
締め切り直前に電流jにベクトル表記の"→"を付けるの忘れていて慌てて修正したりしました(笑)

まだ進捗報告がありません。
このプロジェクトは、
2015年03月01日 12時00分までに目標金額 300,000円を達成した場合のみ、決済が確定します。

お支払について

academistでのお支払はクレジットカード(VISA, Mastercard)をご利用頂けます。


銀行振込をご希望の方は、info@academist-cf.comまでご連絡ください。

セキュリティについて

当サイトはSSL暗号化通信に対応しておりますので、入力した情報は安全に送信されます。

SSL GMOグローバルサインのサイトシール
500円(税抜)
  1. 研究まとめレポート(PDF) 

6人が支援しています。
( 数量制限無し )

1,000円(税抜)
  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 解説動画 

2人が支援しています。
( 数量制限無し )

4,000円(税抜)
  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルエコバック 

2人が支援しています。
( 数量制限無し )

5,000円(税抜)
  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルTシャツ 

7人が支援しています。
( 数量制限無し )

15,000円(税抜)
  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルエコバック 
  4. オリジナルTシャツ 
  5. 修士論文(印刷版) 

5人が支援しています。
( 限定5個 )

40,000円(税抜)
  1. 研究まとめレポート(PDF) 
  2. 二神チャンネル視聴(動画) 
  3. オリジナルエコバック 
  4. オリジナルTシャツ 
  5. ミニチュア潜水艦 

3人が支援しています。
( 限定3個 )