Shi教授と共同で、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の電極からなる新しい圧電振動発電デバイスの開発に成功した。エネルギーハーベスタ(C-PVEH)」の開発に成功したと発表した。搭載しているCFRP電極は優れた導電性を有し、圧電材料である圧電ナノ粒子をプラスチックに分散した圧電ナノコンポジットの機械的特性を劇的に向上させ、共振時の出力電力を安定的に確保できる。C-PVEHは、平均粒径が約200nmの圧電ナノ粒子(ニオブ酸カリウムナトリウム、KNN)をプラスチック(エポキシ樹脂)に分散した圧電ナノコンポジットにCFRPを積層したものとなっており、CFRPを補強材および電極として機能させている。これにより、圧電性能を損なわず優れた機械的特性が得られ、環境発電デバイスの性能と耐久性を向上した。加えて、片持ちはりとして端部を固定し逆側の端部に0.05mmの変位振幅を与えた場合に約90μW/cm3と高い出力電力密度で発電し、LED電球を容易に点灯させられる他、センサー情報を電源フリーでワイヤレス送信することにも成功している。この技術はワイヤレス通信システムの電源として大きな応用可能性を示し、IoT(モノのインターネット)センサー分野だけでなく、スポーツ/レジャーや航空/宇宙の分野で、CFRPの新しい展開が期待される。/耐久性評価を行っていく方針だ。同技術の研究の背景CFRPは、超軽量で高い電気伝導性と優れた機械的安定性を備えており、スポーツ/レジャー製品(テニスラケット、釣り竿など)、航空/宇宙システム、自動車、船舶などさまざまな分野で応用されている。身の回りにあるわずかな振動や電波を電気に変える環境発電は、電源フリー/電池交換不要のIoTセンサーを開発するための技術として注目されている。CFRPにひずみを電気に変える圧電性をもたせることで、CFRP製品のマルチファンクショナル化が実現し、振動や衝撃を受けるスポーツ/レジャー製品や航空/宇宙システム、自動車、船舶などの移動体に発電機能を付与することが可能となる。⇒その他の「研究開発の最前線」の記事はこちら関連記事スーパーコンピュータで発電用ガスタービンの数値シミュレーションを高速化NECと東北大学は、スーパーコンピュータを活用し、発電用ガスタービンの数値シミュレーションを高速化する技術を開発した。同技術を用いて、従来は約9日かかっていた非定常熱流動の全周シミュレーションを1.3日に短縮した。東北大学は、汗の中に含まれるナトリウムや尿酸などを高感度かつ選択的に検出し、モニタリングできる多機能ファイバーの生地を開発した。東北大学は、視線移動の前後で視覚像の位置変化が見えにくくなるサッカード抑制という現象が、はっきり見える刺激に対してより大きく起こることを発見した。東北大学は、厚さ2nm、縦横1μm程度の超小型半導体薄膜による分子認識センサーを開発した。センサー表面に微量の分子を吸着させ、光応答電流を測定することで分子を検出する。東北大学は、歯科の矯正用スチールワイヤに窒化チタンをコーティングすることで、金属溶出を抑制できることを発見した。金属アレルギー患者にも対応する矯正用ワイヤに使用できる可能性がある。空気中の新型コロナウイルスを直接検出する高速のウイルスセンサー開発を目的とした「ボールSAWウイルスセンサーの原理検証に関する研究」を共同で進めている。SNSFacebookXITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。