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» 2019年10月16日 15時30分 公開

医療機器ニュース:静電気をためる液体を活用し、伸縮・折り曲げ可能な振動発電素子を開発

物質・材料研究機構と産業技術総合研究所は、静電気を半永久的にためられる液体状のエレクトレット材料と柔らかい電極を組み合わせ、伸縮・折り曲げ可能な振動発電素子を開発した。

[MONOist]

 物質・材料研究機構は2019年9月30日、産業技術総合研究所と共同で、静電気を半永久的にためられる液体状のエレクトレット材料と柔らかい電極を組み合わせ、伸縮・折り曲げ可能な振動発電素子を開発したと発表した。電池レスな脈波・心拍センサー、筋電・モーションセンサーなど医療応用への展開が期待される。

 研究グループは、有機化合物「ポルフィリン」を柔軟性・絶縁性を有する構造で囲み、保護することで、常温かつ液体でありながら、安定的に電荷を保持できる液体ポルフィリンを合成した。

 この液体ポルフィリンに、高電圧をかけて静電気を帯電させた後、伸縮性のある布地に直接含侵させた。これをポリウレタンフィルム上に銀メッキ繊維を配線した伸縮性電極を挟み込んで封止し、伸縮・折り曲げ可能な振動発電素子を開発した。素子表面を指で押すと、±100〜200mVの電力出力が得られ、少なくとも1カ月半以上にわたって安定的に駆動した。

 今後、液体エレクトレット材料の静電気の保持能力を向上させ、医療現場での利用を目指す。また、振動で発電するIoT(モノのインターネット)デバイス用の電源としての活用も視野に入れた開発を進めるとしている。

photo 左:開発した液体エレクトレット材料。中・右:伸縮・折り曲げ可能な発電振動素子(クリックで拡大) 出典:物質・材料研究機構

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