関西大学システム理工学部の谷弘詞教授らのグループは、柔軟で軽量な摩擦発電機の開発に取り組み、従来の100倍以上の発電量を有する摩擦発電機の開発に成功した。1歩の発電量で、10個以上のLED点灯やワイヤレス回路の駆動が可能となる。

 人の歩行や車、機械の振動などで発電する環境発電は、IoT社会におけるセンサ用電源として注目されている。谷教授らのグループは、摩擦で発生する静電気から発電する、ゴム・帯電フィルム・電極からできた柔軟で軽量な摩擦発電機の開発に数年前から取り組んできた。

 開発当初は、歩行時の発電量が0.003mW/ステップと微弱だったが、今回ゴム表面の粗さを工夫することで発電量を従来品より100倍以上向上させることに成功した。靴のインソールに組み込み発電量を評価したところ、1歩の着地で0.6mW(瞬間的には10mW)の発電が可能なことを確認した。この発電量で、10個以上のLEDの点灯やワイヤレス回路の駆動が可能であり、環境発電デバイスとしてさまざまな所への応用が期待できる。

 この摩擦発電機は構造がシンプルでゴムがベースであるため、柔軟かつ低コストであり、さまざまな応用が考えられる。例えば、靴に組み込めば歩くたびに発電しワイヤレス回路によってビーコン信号を発信し位置を知らせることや、さらに発電量を上げることで蓄電回路と組み合わせてスマートフォンなどのバッテリー充電も可能となる。今後は、構造を改良していくことで0.1W/ステップの発電を目指すという。

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大学ジャーナルオンライン編集部

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