ウェアラブルデバイスへの応用に!高出力が可能な摩擦電気ナノジェネレータ(TENG)

2023.05.15

工学部 特許 ナノテク・材料ものづくり技術 環境・エネルギー
摩擦帯電型発電機(TENG) ナノファイバー 発電 エネルギー変換 ウェアラブルデバイス

概要

●発明の名称:摩擦帯電型発電機

 

●出 願 番 号 :特願2021-178965

 

●発 明 者:坂元 博昭

 

 摩擦により発電する摩擦電気ナノジェネレータ(TENG)は人の動作や風力、音波など様々な機械的エネルギーを効果的に捉え、電気エネルギーに変換できる次世代の自己発電機として注目されています。TENGは軽量で材料選択の幅が広く、布状など多様な設計が可能であるため、ウェアラブルデバイスの分野での活用が検討される一方で、布状にした場合の通気性や得られた電気エネルギーを効率良く出力する点に課題がありました。

 

 本発明では、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)不織布とポリスチレン(PS)の積層体に銀ナノファイバーを堆積させることで、取得した電気エネルギーを高効率に出力できる摩擦帯電型発電機(TENG)を提供します。全体がナノファイバーで構成されているため、高出力かつ通気性に優れている事からウェアラブルデバイスなどへの応用も期待できます。

 

電気出力性能

・作業面積90mm2、電圧200V、電流密度70mA/m2を達成。

・1μFのキャパシタを1Hzで連続駆動しながら40秒で2V充電可能。

・関節の動きを高いS/N比で検出し、126個のLEDを点灯できる事を確認。

研究者

坂元 博昭 工学部 繊維先端工学講座