yrammuS 要概溝尻 瑞枝58Mizue MIZOSHIRI堀山 貴史59Takashi HORIYAMA採光ガラスへ付与可能な膜状熱電発電モジュールの開発(2016採択)Development of film thermoelectric generators on lighting glasses(Project 2016)多面体の展開図の列挙索引化のためのアルゴリズムの深化(2016採択)Algorithms for enumerating/indexing developments of polyhedra(Project 2016)51Rep. Grant. Res., Asahi Glass Foundation (2018)採光ガラスへ付与し，近赤外太陽光を電気エネルギーに変換するレンズアレイ付膜状熱電発電モジュールをリソグラフィ及びスパッタ成膜法により作製した．発電モジュールは270対の薄膜熱電対を直列に接続したものとポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane，PDMS）製のレンズアレイからなり，フレキシブルであることから採光ガラス窓材へ容易に貼付できる．Cu（p型）とCu-Ni（n型）の薄膜熱電対を熱電発電モジュールに用いた．熱電薄膜はフレキシブルポリイミド基板上に高周波マグネトロンスパッタ成膜法を用いて成膜し，リフト・オフ法により成形した．PDMSレンズアレイは，作製したエポキシモールドにPDMSを充填・硬化し作製した．作製したレンズアレイ付膜状熱電発電モジュールにソーラーシミュレータ（A.M.1.5）を照射したとき，発電電圧と最大出力はそれぞれ，7.4 V/m2，11 µW/m2となった．環境発電への応用が期待できる．A flexible thermoelectric generator with a lens array that converts near-infrared (NIR) solar light to electric energy, was fabricated using lithography and thin-film deposition processes. The generator comprised serially connected 270 pairs of thin-film thermocouples and a polydimethylsiloxane (PDMS) lens array. It possessed the flexibility to be easily placed on glass windows. The thermoelectric elements of Cu (p-type) and Cu-Ni (n-type) thin films were used in thermoelectric generators. The thermoelectric thin films were deposited on flexible polyimide substrates using sputtering method and were formed using lift-off techniques. PDMS lens array was fabricated using molding techniques. When solar light (A.M. 1.5) was irradiated onto the fabricated generator, the open-circuit voltage and the maximum power were 7.4 V/m2 and 11 µW/m2, respectively. The generators are expected to be used for energy harvesting.列挙アルゴリズムは，与えられた制約条件を満たす解を，ただ一つだけではなく，すべて求めるための技術である．本研究では，多面体の展開図の列挙・索引化をテーマに，列挙アルゴリズムの深化を図る．具体的な成果として，以下が挙げられる．(1) 与えられた多角形から直方体が折れるかの判定と，直方体が折れる場合にどこを折ればよいかを求めるアルゴリズムを提案した．(2) 展開図をすべて列挙することなく同型な展開図を除去し，本質的に異なるもののみを取り出すアルゴリズムを提案した．このアルゴリズムは，任意の同型性を排除する問題に適用可能である．(3) 理論と実践の融合を特徴としており，折り紙，数学，建築学，デザインなどの様々な分野での共同研究に結びついている．Enumeration algorithms are the techniques for finding all feasible solutions satisfying given constraints. In this study, we deepen enumeration/indexing algorithms for the developments of polyhedra. Our results are as follows: (1) We proposed algorithms for deciding whether a given polygon can be folded into a box, and find-ing fold lines in the positive case. (2) We proposed algorithms for obtaining essentially different develop-ments without enumerating all developments. Our approach is applicable to any problems that require omit-ting isomorphism. (3) This study aims at exploring both of theory and practice, and incubates on-going joint researches on various fields such as origami, mathematics, architectural studies, and design.
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