IoTの問題が解決するかも!「1滴の水滴から5V以上の発電ができる技術を開発」

2020-01-08 投稿: あやな

広報・PR担当の「あやな」です。

2019年12月16日に九州大学と名古屋大学と共同で、1滴の水滴から5V以上の発電ができる技術を開発したと発表した。

今回は、そのことについて紹介していきます。

IoTとIoTの課題とは?

IoTは、「Internet of Things」の頭文字を取った言葉で、日本語では「モノのインターネット」と訳されるのが一般的です。
もう少し具体的にいうと、パソコンやスマホといったインターネットに接続することが前提の機器だけではなく、冷蔵庫や洗濯機といった日常的に使用する家電も含め、あらゆるデバイスがインターネットにつながり多様のサービスが展開されることを、総じてIoTと呼んでいます。

IoTの課題として「電力供給」の問題があります。

IoTデバイスを動かすためには、どうしても電力が必要となります。
電力が途絶えてしまえば、電波の送受信はもちろんデータの処理や動作も受け付けなくなってしまいます。
今後、世界中で電力消費量が増える可能性があり、この電力需要増に対応しなければいけません。
こうしたIoTの問題点は早くから指摘されています。
この問題を解決する方法のひとつとして、「エネルギーハーベスティング」という技術が研究されています。
これは電池やコンセントなどの給電に頼るのではなく、周りの光や熱を電気エネルギーに変える技術のことです。

一滴のしずくから5ボルトを発電
~雨滴などの流体からIoTの発電技術を開発~

名古屋大学未来材料・システム研究所のアジ・アドハ・スクマ研究員と大野 雄高教授ら及び九州大学グローバルイノベーションセンターの吾郷 浩樹教授の研究グループが共同で、1滴の水滴から5V以上の発電ができる技術を開発したと発表しました。


(画像:九州大学プレスリリース)

今回開発した発電技術は、半導体の原子層材料である二硫化モリブデンを、1原子レベルの薄さの状態でプラスチックフィルム上に成膜。
その両端に電極を形成して45°に傾けて水滴を落とし、二硫化モリブデンの表面を滑らすことで電圧を発生させるもので、1滴落とすとパルス状の5Vから8Vの電圧が発生する。

従来グラフェンを用いた同様の発電現象が確認されていたが、数十mVから数百mVの電圧に留まっていた。
今回の研究では、二硫化モリブデンが発電装置内で還流する電流を抑制することで、高電圧化できた。
さらに3つの発電装置を直列に接続して、3滴の水滴を同時に滴下することで15ボルトの発電にも成功した。

今回開発した発電技術は、流体が存在するさまざまな環境での、自己給電型のIoTデバイス電源としての活用が想定される。
また、柔軟性も有しており、配管の内側などさまざまな場所にも設置可能だ。
雨滴から自己発電する雨量計や工場排水で発電する水質センサーなどのIoTデバイスへの応用が考えられるという。

九州大学(プレスリリース)
https://www.kyushu-u.ac.jp/f/37705/19_12_16_01.pdf

 

名古屋大学(プレスリリース)
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20191216_imass1.pdf

あやなのひとこと

いままで電力供給の問題で、使用する場所が限られていました。
今回の九州大学と名古屋大学と共同開発された技術により、IoTの課題であった電力供給の問題が解決されるかもしれ
ません。

今後、幅広くいろんな場所でIoTデバイスが活躍できるようになるかもしれません。

 

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