2023年度公募 seeds-4830 - 【関東】 広い周波数帯域で発電が可能で、かつ荷電処理が一切不要なエレクトレット型振動発電素子
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VISION

ビジョン

持続可能な省エネ社会を実現

荷電処理が不要なエレクトレット型振動発電素子

近い将来1年で1兆個ものセンサを利用する時代が到来するといわれており、持続可能な社会の実現のためにもその電源の確保が急務となっています。そこで現在、環境中の微小な振動からエネルギーを得ることができるエレクトレット型の振動発電素子(E-VEH)がセンサ用の電源として注目を集めています。しかしながら従来のE-VEHでは作製時に荷電処理が必須であり、また特定の振動周波数でしか効率的に発電ができませんでした。そこで本研究では極性有機分子とイオン液体の分極現象を利用し、広い振動周波数帯で発電可能であり、かつ荷電処理が一切不要な振動発電素子を実現します。

USE CASE

最終用途例

無線通信機能を備えた各種ワイヤレスセンサ

USE CASE 01ワイヤレスセンサの利用を拡大し、Society 5.0の具現化へ

APPLICATION

APPLICATION

ワイヤレスセンサに振動発電素子を導入

本研究で開発するエレクトレット型振動発電素子を利用することで、振動さえあればその他の電源設備等が不要なワイヤレスセンサを実現します。

STRENGTHS

強み

安価で利用できる場所も多い振動発電素子

STRENGTHS 01

荷電処理が一切不要で、かつ発電できる周波数帯域も広い

自発配向する極性有機分子を利用することで、エレクトレット型振動発電素子の作製時に、荷電処理を一切必要としません。さらにイオン液体の分極現象を導入することで、素子の発電可能な周波数領域が広がることが期待できます。

TECHNOLOGY

テクノロジー

極性有機分子の自発配向分極現象とイオン液体の分極現象の利用

TECHNOLOGY 01

荷電処理の省略と周波数の広帯域化

自発的に配向する極性有機分子をエレクトレットとして利用することで、荷電処理が一切不要な振動発電素子を作製することが可能です。この技術は素子の低コスト化につながります。さらに、この素子に低周波数領域で極端に誘電率が増加するイオン液体を導入することで、幅広い周波数範囲で発電が可能なエレクトレット型振動発電素子を実現します。

PRESENTATION

共同研究仮説

極性有機分子を備えたエレクトレット型振動発電素子の作製

共同研究仮説01

デバイス作製と高性能化

デバイス構造の提案と作製

私たちは荷電処理が不要なエレクトレット薄膜を提案しており、それを作製する技術も有していますが、実用化を見据えたようなデバイスを作ることができません。(例えばMEMS素子のような)電子デバイス作製技術をお持ちの企業様とご一緒したいと考えています。

RESEARCHER

研究者

田中有弥 群馬大学大学院理工学府・准教授
経歴

以下のサイトをご覧ください。
https://sites.google.com/gunma-u.ac.jp/yuya-tanaka

研究者からのメッセージ

エレクトレット型振動発電素子の実用化へ

エレクトレット型振動発電素子を実用化し、より安心・安全で、持続可能な社会の実現に貢献したいと考えています。少しでも興味のある企業様がいらっしゃいましたら、ご連絡いただけますと幸いです。