「歩いて発電」性能90倍装着型端末に応用、大阪公立大 - 日本経済新聞

大阪公立大学などの研究チームは人の歩行で生じる振動で発電する素子の性能を約90倍に高める技術を開発した。スマートウオッチなどのウエアラブル端末への応用を目指す。同大の吉村武准教授は「充電不要なウエアラブル端末の実現に貢献する成果だ」としている。

環境中の熱や光などの微小なエネルギーで発電する技術はエナジーハーベスティングと呼ばれ、あらゆるモノがネットにつながる「IoT」機器の普及で注目が集まっている。人が身につけたり持ち歩いたりする電子機器では、人の運動のほか、汗などの生理現象を生かした発電技術の研究が進んでいる。

大阪公立大と兵庫県立大、大阪産業技術研究所のチームは、圧力で発電できる1センチ四方の素子とU字形の金属バネを組み合わせた素子を開発した。圧力で発電する素子は機械などの規則正しい振動では発電しやすい一方で、人が歩行するときの腕や足の動きのように不規則な振動ではエネルギーをうまく電気に変えるのが難しかった。

研究チームはコンピューターシミュレーションなどを駆使して、瞬間的な衝撃が加わった際のエネルギーをため込んで徐々に発電できるように素子を設計した。素子内に設けたバネと外部のU字形のバネを連携して動作させる。U字形のバネがない場合に比べて発電性能を約90倍に高められることを確認した。

成果は米学術誌「アプライド・フィジックス・レターズ」（電子版）に掲載された。今後、人の歩行時の腕などの動きに応じて効率的に発電できるように工夫し、10年程度で実用化を目指す。車のタイヤに装着すれば、空気圧などの情報を収集するセンサーの電力源としての活用も期待できる。

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