人の動きで発電する透明な摩擦帯電型発電シートを開発――自己給電型ウェアラブルデバイスなどへの応用に期待 名古屋大

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名古屋大学は2019年11月21日、摩擦帯電現象を利用した、高い透明性と伸縮性を持つ発電シートを開発したと発表した。

IoT社会の到来によってセンサー類の需要が増え、電池に代わる交換不要な電源の開発が望まれている。なかでも環境に存在する微小なエネルギーを電力に変換する「環境発電」(エネルギーハーベスティング)技術が注目されている。

今回開発した発電シートは、カーボンナノチューブ(CNT)導電薄膜を透明なシリコーンゴムで挟み込んだ構造だ。環境発電の一種である摩擦帯電現象を利用し、このシートの表面を手で触れることで、機械的なエネルギーを電気エネルギーに変換する。

CNT導電薄膜と透明なシリコーンゴムを用いたことで、光透過率は90%以上と高い。伸縮性にも優れ、引き伸ばしても発電能力が低下しない。

今回の開発では、簡便なスプレーコート法により成膜し、12×12cmの大面積化に成功。さらに発電シートの表面をプラズマ処理により改質することで、発電能力を8.0W/m²まで高めることに成功した。

今回同時に、手で触る場所によって異なるLEDが発光する自己給電型光通信デバイスや、拍手するとLEDが発光する手袋型発光デバイスも作製。新たな形のスイッチやウェアラブルデバイスへの応用の可能性を実証した。

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