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関西大学が、従来の100倍以上の発電量を有する摩擦発電機を開発。ビーコン信号の発信による位置情報やスマートフォンなどのバッテリー充電も可能！～ たった1歩でLED10個以上が点灯！靴のインソールで0.6mW/ステップの発電量 ～

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関西大学システム理工学部の谷 弘詞教授らのグループは、柔軟で軽量な摩擦発電機の開発に取り組んでおり、このたび従来の100倍以上の発電量を有する摩擦発電機の開発に成功しました。

【本件のポイント】
・ゴム、フィルムをベースにした柔軟で軽量な摩擦発電機を開発し、靴のインソールに組み込み評価
・摩擦発電機のサイズは50×50×6mm、重量15gで、インソールの踵部と指の付け根部分に組み込んだ
・0.6mW/ステップの発電量で、10個以上のLED点灯やワイヤレス回路の駆動が可能

　谷教授らのグループは、ゴム、帯電フィルム、電極からできた柔軟で軽量な摩擦発電機の開発に取り組んできましたが、このたびゴム表面の粗さを工夫することで発電量を従来品より100倍以上向上させることに成功しました。
　そこで、靴のインソールに組み込み発電量を評価したところ、1歩の着地で0.6mW（瞬間的には10mW）の発電が可能なことを確認しました。この発電量で、10個以上のLEDの点灯やワイヤレス回路の駆動が可能であり、環境発電デバイスとしてさまざまな所への応用が期待できます。

　人の歩行や車、機械の振動などで発電する環境発電は、IoT社会におけるセンサ用電源として注目されています。谷教授らのグループは、摩擦で発生する静電気から発電する摩擦発電機の開発に数年前から取り組んできました。開発当初は、歩行時の発電量が0.003mW/ステップと微弱でしたが、帯電フィルムを保持するゴムの表面粗さを工夫することで、発電量が0.6mW/ステップへ飛躍的に向上することを確認しました。
　この摩擦発電機は構造がシンプルでゴムがベースであるため、柔軟かつ低コストであり、さまざまな応用が考えられます。例えば、靴に組み込めば歩くたびに発電しワイヤレス回路によってビーコン信号を発信し位置を知らせることや、さらに発電量を上げることで蓄電回路と組み合わせてスマートフォンなどのバッテリー充電も可能となります。
　今後は、更なる構造の改良によって0.1W/ステップの発電を目指します。

＜本件に関するお問い合わせ先＞
システム理工学部機械工学科　谷 弘詞 教授
　ＴＥＬ：06-6368-0771　
　E-mail：hrstani(at)kansai-u.ac.jp 　　※(at)は@に置き換えてください。

＜配信元＞
関西大学総合企画室広報課（〒564-8680 大阪府吹田市山手町3-3-35）
　ＴＥＬ：06-6368-0201
　ＦＡＸ：06-6368-1266

画像1.png 摩擦発電機によるＬＥＤの点灯

画像2.png 靴のインソールへの組込み